La conclusion neuve a pu accélérer la recherche pour régénérer le tissu endommagé

Les scientifiques au centre médical de NYU Langone ont trouvé une voie d'amplifier spectaculaire le rendement du procédé pour transformer les cellules adultes en soi-disant cellules souche pluripotent en combinant trois composés réputés, y compris la vitamine C. Utilisant la technique neuve chez les souris, les chercheurs ont augmenté le nombre de cellules souche obtenues des cellules de la peau adultes par plus le fois de 20 avec la méthode normale. Ils disent que leur technique est efficace et fiable, et devrait généralement accélérer ainsi la recherche visée utilisant des cellules souche pour produire de pratiquement n'importe quel tissu. Les cellules souche sont des cellules immatures ou non engagées qui sont théoriquement capables de devenir n'importe quel type de cellules.

« Cette grande poussée dans le rendement nous donne une opportunité maintenant aux mécanismes de programmation de cellule souche d'étude à la haute résolution, » dit Matthias Stadtfeld, PhD, professeur adjoint de biologie cellulaire et un membre de l'institut de Skirball du médicament biomoléculaire et la Hélène L. et Martin S. Kimmel Center pour la biologie de cellule souche au centre médical de NYU Langone, qui a abouti la recherche.

« C'est une avance très passionnante, » dit Ruth Lehmann, PhD, directeur du centre de Kimmel pour la biologie de cellule souche et l'institut de Skirball à NYU Langone et de la présidence du service de la biologie cellulaire. « La technologie neuve développée par le laboratoire de Stadtfeld pour reprogrammer les cellules différenciées porte de manière efficiente et efficace l'espérance de la technologie de cellule souche pour l'usage sûr en médicament régénérateur toujours tellement plus proche. »

La méthode normale pour reprogrammer la peau, le sang, ou d'autres types de cellules de tissu-détail dans « les cellules souche pluripotent induites » (des iPSCs) était rapportée en 2006 par le laboratoire de Shinya Yamanaka de l'université de Kyoto, qui plus tard a gagné un prix Nobel pour l'accomplissement. La méthode concerne l'expression artificielle de quatre OKSM aboubés par gènes principaux (pour Oct4, Klf4, Sox2 et myc) dont l'activité collective pousse lentement des cellules doucement dans une condition immature tout comme celle d'une première cellule embryonnaire.

En principe, on pourrait prélever un groupe des cellules d'une personne, inciter les cellules à devenir des iPSCs, puis pour multiplier les iPSCs dans une assiette de laboratoire et pour les stimuler pour mûrir vers les types adultes désirés de cellules tels que le sang, cerveau ou coeur-qui alors pourrait être employé pour remonter le tissu blessé ou malade dans cela la même personne.

Mais il y a beaucoup d'obstacles techniques formidables, parmi lesquels est le rendement inférieur des protocoles actuel utilisés. La conversion de la plupart des types de cellules en iPSCs stables se produit aux régimes de 1 pour cent ou moins, et le procédé peut prendre des semaines.

Les chercheurs dans le monde entier avaient recherché des voies d'amplifier ce rendement, et ont dans certains cas des gains importants rapportés. Ces procédures, cependant, modifient souvent les génomes cellulaires indispensables, qui peuvent poser des problèmes pour des traitements potentiels. Pour l'étude neuve, aujourd'hui en ligne rapporté dans des états de cellule souche, M. Stadtfeld et son équipe de laboratoire ont décidé d'adopter une approche moins invasive et de vérifier les composés chimiques qui modulent transitoirement les enzymes qui sont présentes en la plupart des cellules. « Nous avons particulièrement voulu connaître si ces composés pourraient être combinés pour obtenir des cellules souche à la haute performance, » M. Stadtfeld dit.

Deux de ces composés influencent les voies réputées de signalisation, le Wnt appelé et le TGF-β, qui règlent des procédés accroissement accroissement multiples en cellules. Le tiers est vitamine C (également connue sous le nom d'acide ascorbique). Le plus connu comme antioxydant puissant, la vitamine a été récent découverte pour aider à l'admission d'iPSC par la commande des enzymes qui transforment la chromatine-le l'échafaudage que spiralé pour ADN-à règlent l'expression du gène.

Simon Vidal, un étudiant de troisième cycle dans le laboratoire de Stadtfeld, et Bhishma Amlani, un chercheur post-doctoral, regardé d'abord des fibroblastes de peau de souris, le type le plus courant de cellules utilisé pour la recherche d'iPSC. Ajoutant aux fibroblastes conçus pour exprimer la vitamine C d'OKSM, un composé pour activer la signalisation de Wnt, ou un composé pour empêcher la signalisation de TGF-β a augmenté le rendement d'iPSC-admission faible environ à 1% après une semaine de la culture cellulaire. La combinaison de n'importe quels deux a fonctionné un peu mieux. Mais la combinaison de chacun des trois a porté le rendement à environ 80 pour cent pendant le même laps de temps.

Dans une autre suite d'expériences l'équipe a travaillé avec les cellules d'ancêtre de sang, qui remontent habituellement des globules sanguins détruits après des blessures ou l'infection. La méthode d'OKSM seule peut lentement convertir ces cellules en cellules souche avec jusqu'à 30 pour cent de rendement. Utilisant OKSM avec les trois composés a porté le rendement à presque 100 pour cent en moins d'une semaine. Les chercheurs ont également réalisé presque 100 pour cent de puissance en cellules d'ancêtre de foie de souris.

M. Stadtfeld compte que ces spectaculaires progressions dans des taux de conversion des cellules adultes dans les cellules souche comme embryonnaire faciliteront de futures études du procédé d'admission d'iPSC, simplement en effectuant à cette admission un événement plus prévisible. « Il est juste beaucoup plus facile de cette façon d'étudier les mécanismes qui régissent la reprogrammation, ainsi que trouve toutes les caractéristiques non désirées qui pourraient se développer dans les iPSCs, » il a dit.

La vitamine C et les deux composés employés pour manipuler les voies de Wnt et de TGF-β sont largement étudiés et considéré avoir peu d'effets inconnus ou risqués, les chercheurs ont dit. En revanche, l'utilisation d'OKSM a dans certains cas entraîné les caractéristiques non désirées dans les iPSCs, tels que des défectuosités de développement. En rendant l'admission d'iPSC plus rapide et efficace, bien que, la technique neuve de M. Stadtfeld's pourrait également rendre les cellules souche donnantes droit plus sûres. « Peut-être elle réduit le risque d'anomalies en lissant à l'extérieur le procédé de reprogrammation, » M. Stadtfeld dit. « Qui est l'une des éditions nous continuons. »