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As células estaminais embrionárias mantêm a grande promessa para a ciência biomedicável

Com seu potencial tratar uma vasta gama de doenças e descobrir os processos fundamentais que conduzem 2 aquelas doenças, as células estaminais embrionárias (ES) mantêm a grande promessa para a ciência biomedicável. Um número de obstáculos, científicos e não-científicos, contudo, impossibilitaram cientistas de alcançar o Santo Graal de usar estas pilhas especiais para tratar a doença cardíaca, o diabetes, o Alzheimer e as outras doenças.

Em um 13 de junho publicado papel na natureza, os cientistas no instituto de Salk para estudos biológicos relatam a descoberta desse ciclo de pilhas do ES dentro e fora “de um estado mágico” nas fases iniciais de revelação do embrião, durante que uma bateria de genes essenciais para a potência da pilha (a capacidade de uma pilha genérica para se diferenciar, ou se tornar, uma pilha com funções especializadas) é activada. Esta condição original, chamada totipotency, dá a pilhas do ES sua capacidade original para transformar em toda a pilha dactilografa dentro o corpo, assim fazendo lhes alvos terapêuticos atractivos.

“Estes resultados,” diz autor Samuel superior L. Pfaff, um professor no laboratório da expressão genética de Salk, “dê a introspecção nova na rede dos genes importantes para o potencial desenvolvente das pilhas. Nós identificamos um mecanismo que restaurasse células estaminais embrionárias a um estado mais jovem, onde fossem mais plástico e conseqüentemente potencial mais úteis na terapêutica contra a doença, o ferimento e o envelhecimento.”

As pilhas do ES são como a massa de vidraceiro parva que pode ser induzida, sob as circunstâncias direitas, para se tornar especializada pilha-para o exemplo, as células epiteliais ou o pancreático pilha-no corpo. Nas fases iniciais da revelação, quando um embrião contem somente cinco a oito pilhas, as células estaminais são totipotent e podem tornar-se qualquer tipo da pilha. Após três a cinco dias, o embrião torna-se uma bola das pilhas chamadas um blastocyst. Nesta fase, as células estaminais são pluripotent, significando elas podem tornar-se quase qualquer tipo da pilha. Para que as pilhas diferenciem-se, os genes específicos dentro das pilhas devem ser girados sobre.

Pfaff e seus colegas executaram o RNA que arranja em seqüência (uma nova tecnologia derivada de genoma-arranjar em seqüência para monitorar que genes são activos) nas pilhas de ovo imaturas do rato, chamadas oocytes, e embriões da dois-pilha-fase para identificar os genes de que são girados sobre apenas antes e imediatamente depois da fecundação. A equipe de Pfaff descobriu uma seqüência dos genes amarrados a este estado privilegiado de totipotency e observou que os genes estiveram activados por retroviruses junto às células estaminais.

Quase 8 por cento do genoma humano são compo de relíquias antigas das infecções virais que ocorreram em nossos antepassados, que foram passados de geração em geração mas são incapazes de produzir infecções. Pfaff e seus colaboradores encontraram que as pilhas usaram alguns destes vírus como uma ferramenta para regular -fora em interruptores para seus próprios genes. A “evolução disse, “nós faremos a limonada fora dos limões, e usamos estes vírus a nossa vantagem, “” Pfaff diz. Usar as sobras de vírus antigos para girar sobre centenas de genes em um momento específico do tempo na revelação adiantada do embrião dá a pilhas a capacidade para transformar em qualquer tipo de tecido no corpo.

De suas observações, os cientistas de Salk dizem que estes vírus são muito firmemente controlado-eles não sabem porque-e active somente durante um indicador curto durante a revelação embrionária. Os pesquisadores identificaram pilhas do ES na embriogénese adiantada e então desenvolveram mais os embriões e cultivaram-nos em um prato do laboratório. Encontraram que um grupo raro de pilhas especiais do ES activou os genes virais, distinguindo os de outras pilhas do ES no prato. Usando os retroviruses a sua vantagem, Pfaff diz, estas pilhas raras revertidas a mais estado plástico, jovem e tiveram assim o maior potencial desenvolvente.

A equipe de Pfaff igualmente descobriu que quase todo o ciclo de pilhas do ES dentro e fora deste formulário privilegiado, uma característica de pilhas do ES que fosse subvalorizado pela comunidade científica, diz primeiro autor Todd S. Macfarlan, um pesquisador pos-doctoral anterior no laboratório de Pfaff que aceitou recentemente uma posição da faculdade no instituto de Eunice Kennedy Shriver de saúdes infanteis nacional e da revelação humana. “Se este ciclo é impedido do acontecimento,” diz, “a série completa do potencial da pilha parece ser limitada.”

Está demasiado adiantada dizer se este “estado mágico” é uma estadia oportuna colher pilhas do ES para finalidades terapêuticas. Mas, Pfaff adiciona, forçando pilhas neste estado privilegiado, cientistas pôde poder identificar genes para ajudar em expandir os tipos de tecido que podem ser produzidos.

“Há uma campanha publicitária tremenda sobre as aplicações práticas de células estaminais embrionárias em situações clínicas,” diz. “O esforço nos laboratórios é no mundo inteiro que as mudanças as menores em circunstâncias ambientais poderia subtly e imprevisìvel ter um efeito nestas pilhas. Assim, o mais que nós sabemos sobre as exigências básicas necessários para que estas pilhas possam gerar uma série completa de tipos do tecido, mais em melhor situação nós seremos.” Quando os resultados derramarem a luz na biologia básica de células estaminais embrionárias, Pfaff diz que há ainda “uma maneira longa de ir” em termos de seu valor prático, clínico.