La nuova individuazione ha potuto accelerare la ricerca per rigenerare il tessuto nocivo

Gli scienziati al centro medico di NYU Langone hanno trovato un modo amplificare drammaticamente il risparmio di temi del procedimento per trasformare le celle adulte nelle cosiddette cellule staminali pluripotent combinando tre composti ben noti, compreso vitamina C. Facendo uso di nuova tecnica in mouse, i ricercatori hanno aumentato il numero delle cellule staminali ottenute dalle cellule epiteliali adulte più di dalla volta 20 rispetto al metodo standard. Dicono che la loro tecnica è efficiente ed affidabile e dovrebbe accelerare così generalmente la ricerca puntata su facendo uso delle cellule staminali per generare virtualmente tutto il tessuto. Le cellule staminali sono celle acerbe o non vincolate che sono teoricamente capaci di trasformarsi in qualunque tipo delle cellule.

“Questa grande spinta nel risparmio di temi ci dà un'opportunità ora ai meccanismi di programmazione della cellula staminale di studio all'alta risoluzione,„ dice Matthias Stadtfeld, PhD, assistente universitario di biologia cellulare e un membro dell'istituto di Skirball di medicina biomolecolare e Helen L. e Martin S. Kimmel Center per biologia di cellula staminale al centro medico di NYU Langone, che piombo la ricerca.

“Questo è un avanzamento molto emozionante,„ dice Ruth Lehmann, il PhD, Direttore del centro di Kimmel per biologia di cellula staminale e l'istituto di Skirball a NYU Langone e della presidenza del dipartimento di biologia cellulare. “La nuova tecnologia sviluppata dal laboratorio di Stadtfeld per riprogrammare le celle differenziate in modo efficiente ed efficace porta la prospettiva della tecnologia della cellula staminale per sicurezza di utilizzo nella medicina a ricupero mai così tanto più vicina.„

Il metodo standard per riprogrammare l'interfaccia, il sangue, o altri tipi tessuto-specifici delle cellule “nelle cellule staminali pluripotent incitate„ (iPSCs) è stato riferito nel 2006 dal laboratorio dello Shinya Yamanaka dell'università di Kyoto, che più successivamente ha estratto un premio Nobel per il risultato. Il metodo comprende l'espressione artificiale di quattro OKSM definiti geni chiave (per Oct4, Klf4, Sox2 e myc) di cui l'attività collettiva incita lentamente le celle in uno stato acerbo tanto come quella di una cella embrionale in anticipo.

In linea di principio, uno potrebbe prelevare un campione delle celle da una persona, incitare le celle a trasformarsi in in iPSCs, quindi per moltiplicare i iPSCs in un piatto del laboratorio e per stimolarli per maturare verso i tipi adulti desiderati quale sangue, cervello delle cellule o cuore-che poi potrebbe essere usato per sostituire il tessuto danneggiato o malato in quanto la stessa persona.

Ma ci sono molti ostacoli tecnici ardui, fra cui è il basso rendimento dei protocolli corrente usati. Convertendo la maggior parte dei tipi delle cellule in iPSCs stabili si presenta alle tariffe di 1 per cento o più di meno ed il trattamento può richiedere le settimane.

I ricercatori nel mondo intero stanno cercando i modi amplificare questo risparmio di temi ed in alcuni casi hanno riferito i guadagni significativi. Queste procedure, tuttavia, alterano spesso i geni cellulari vitali, che possono causare i problemi per le terapie potenziali. Per il nuovo studio, riferito l'oggi online nei rapporti della cellula staminale, il Dott. Stadtfeld ed il suo gruppo del laboratorio hanno deciso di adottare un approccio meno dilagante e di studiare i composti chimici che modulano transitoriamente gli enzimi che sono presenti nella maggior parte delle celle. “Abbiamo voluto particolarmente conoscere se questi composti potessero combinarsi per ottenere le cellule staminali ad alta efficienza,„ il Dott. Stadtfeld diciamo.

Due di questi composti influenzano le vie ben note di segnalazione, chiamate Wnt e TGF-β, che regolamentano i trattamenti in relazione con la crescita multipli in celle. Il terzo è vitamina C (anche conosciuta come acido ascorbico). Il più noto come antiossidante potente, la vitamina recentemente è stata scoperta per assistere nell'induzione del iPSC attivando gli enzimi che ricostruiscono la cromatina- che l'impalcatura a spirale per DNA-a regolamenta l'espressione genica.

Simon Vidal, un dottorando nel laboratorio di Stadtfeld e Bhishma Amlani, un ricercatore postdottorale, esaminato in primo luogo i fibroblasti dell'interfaccia del mouse, il tipo più comune delle cellule usato per ricerca del iPSC. Aggiungendo ai fibroblasti costruiti per esprimere la vitamina C di OKSM, un composto per attivare la segnalazione di Wnt, o un composto per inibire la segnalazione di TGF-β ha aumentato debolmente il risparmio di temi di iPSC-induzione a circa 1% dopo una settimana di coltura cellulare. La combinazione dei qualunque due ha funzionato meglio un poco. Ma combinare tutti e tre le ha portato il risparmio di temi a circa 80 per cento nello stesso periodo.

in altra serie di esperimenti il gruppo ha lavorato con le celle del progenitore di sangue, che sostituiscono solitamente i globuli persi dopo la lesione o l'infezione. Il metodo di OKSM da sè può convertire lentamente queste celle in cellule staminali con fino a 30 per cento di risparmio di temi. Facendo uso di OKSM insieme ai tre composti ha portato il risparmio di temi a quasi 100 per cento in di meno che una settimana. I ricercatori egualmente hanno raggiunto quasi 100 per cento del rendimento in celle del progenitore del fegato del mouse.

Il Dott. Stadtfeld prevede semplicemente che questi aumenti drammatici nei tassi di conversione delle celle adulte nelle cellule staminali del tipo di embrionale facilitino gli studi futuri sul trattamento di induzione del iPSC, rendendo a quell'induzione un evento più prevedibile. “È appena molto più facile questo modo studiare i meccanismi che governano riprogrammare come pure individua tutte le funzionalità indesiderate che potrebbero svilupparsi nei iPSCs,„ lui ha detto.

Colleen Fitzpatrick ed i due composti usati per manipolare le vie di TGF-β e di Wnt ampiamente sono studiati e considerato di avere pochi effetti sconosciuti o pericolosi, i ricercatori hanno detto. Al contrario, l'uso di OKSM ha causato in alcuni casi le funzionalità indesiderate nei iPSCs, quali i difetti inerenti allo sviluppo. Rendendo ad induzione del iPSC più rapida ed efficiente, sebbene, la nuova tecnica del Dott. Stadtfeld potrebbe anche rendere le cellule staminali risultanti più sicure. “In teoria diminuisce il rischio di anomalie lisciando fuori il trattamento riprogrammante,„ il Dott. Stadtfeld dice. “Che è una delle emissioni stiamo continuando.„