Avertissement : Cette page est une traduction automatique de cette page à l'origine en anglais. Veuillez noter puisque les traductions sont générées par des machines, pas tous les traduction sera parfaite. Ce site Web et ses pages Web sont destinés à être lus en anglais. Toute traduction de ce site et de ses pages Web peut être imprécis et inexacte, en tout ou en partie. Cette traduction est fournie dans une pratique.

Les chercheurs japonais emploient les cellules souche pluripotent pour reproduire les structures évoluées de rein

Dans le rein embryonnaire, trois types de cellules de précurseur, cellules d'ancêtre de néphron, bourgeons ureteric, et cellules interstitielles d'ancêtre, agissent l'un sur l'autre pour former les structures en trois dimensions du rein. Des méthodes pour induire des structures de néphron par l'intermédiaire des cellules d'ancêtre de néphron des cellules souche pluripotent de souris (PSCs) ont été déjà déterminées. Cependant, puisque d'autres cellules d'ancêtre n'étaient pas incluses, les structures « évoluées » du rein (la condition en lequel a différencié des structures de néphron sont organiquement branchés entre eux par les conduits de rassemblement étant branchés) n'ont pas été reproduites. Maintenant, un organisme de recherche japonais a développé une méthode d'employer des PCS pour induire la production des bourgeons ureteric, les ancêtres des conduits de rassemblement branchés, et a réussi à reproduire la structure évoluée du rein.

Les numéros croissants des patients souffrent de la maladie rénale chronique, et plus de 2 millions de personnes mondiaux sont affectés par la maladie rénale d'étape d'extrémité. Les patients subissant l'hémodialyse ont un QOL diminué pendant qu'ils ont besoin de plusieurs heures de demande de règlement chaque semaine pour le reste de leur vie. Malheureusement, les opportunités pour la greffe du rein sont limitées et la découverte 2006 des cellules d'IPS par professeur Yamanaka et autres d'université de Kyoto, Japon a élevé l'attente pour que le médicament régénérateur « établisse » les organes entièrement de fonctionnement. Cependant, le procédé de reproduire une structure entière d'organe continue à être un thème courant et provocant pour n'importe quelle étude de régénération d'organe. Les chercheurs régénérateurs de médicament de l'institut universitaire de Kumamoto de l'embryologie moléculaire et de la génétique (IMEG) au Japon travaillent vers l'objectif de produire le rein fonctionnel d'a entièrement -. Pour faire ainsi, il est important de reconstruire les structures évoluées de rein des PCS.

Les études précédentes ont indiqué que l'interaction de trois types de cellules d'ancêtre sont essentielle pour l'organogenèse embryonnaire de rein : les cellules d'ancêtre de néphron qui forment les néphrons, les bourgeons ureteric qui sont la base pour rassembler des conduits, et les cellules interstitielles d'ancêtre qui produisent les tissus qui comblent la lacune entre les structures. Les bourgeons Ureteric sont particulièrement importants parce qu'ils jouent un rôle central dans le développement évolué de structure de rein.

Fin 2013, le groupe de recherche universitaire de Kumamoto a frayé un chemin une méthode d'admission pour des cellules d'ancêtre de néphron des cellules souche embryonnaires de souris (ESCs) et des cellules humaines d'IPS, et était couronné de succès en produisant le tissu en trois dimensions de rein qui a compris des structures de néphron. Depuis lors, plusieurs méthodes pour produire des néphrons ont été rapportées des laboratoires variés autour du monde. Cependant, aucune étude n'a reproduit la structure étant branchée des conduits de rassemblement qui interconnectent des néphrons. Ces interconnexions sont essentielles parce que l'urine produite par les néphrons doit réussir par les conduits de rassemblement et dans l'uretère sur son chemin dans la vessie pour l'excrétion. Ainsi, les chercheurs ont vérifié une méthode pour induire les bourgeons ureteric des PCS, et visé à reproduire des structures de rein en combinant le néphron PCS-dérivé et les cellules embryonnaires d'ancêtre de stromal.

Ils ont découvert la première fois que les conduits de Wolffian de souris (WDs), précurseurs de bourgeons ureteric, ont graduellement mûri et ont gagné la capacité étant branchée entre le jour d'embryogenèse (e) 8,75 et l'E11.5. Ils pouvaient alors cultiver des cellules de WD in vitro et ont déterminé les facteurs de croissance nécessaires pour produire les bourgeons ureteric matures. En conclusion, ils ont développé un protocole pour inciter les cellules E11.5 comme un bourgeon ureteric de la souris ESCs par l'intermédiaire des cellules E8.75 comme WD. On l'a indiqué ici que les cellules d'ancêtre de néphron et les bourgeons ureteric ont besoin des conditions individuellement optimisées pour l'admission couronnée de succès.

La fonctionnalité des bourgeons ureteric ESC-dérivés par souris a été encore vérifiée Co-en cultivant un bourgeon unique avec les précurseurs embryonnaires de rein, ou avec un mélange des ancêtres ESC-dérivés de néphron et des ancêtres embryonnaires de stromal. Dans le rein reconstruit organoid, les chercheurs ont observé la formation de l'épithélium ureteric étant branché, des néphrons différenciés, et des ancêtres de néphron sur la surface des bouts ureteric de bourgeon, confirmant de ce fait la fonctionnalité des bourgeons ureteric induits et la reconstruction des structures évoluées de rein.

Avec une légère modification du protocole, les chercheurs pouvaient induire les bourgeons ureteric des iPSCs humains, et ont confirmé leur capacité étant branchée une fois cultivés avec des facteurs de croissance. Quand ils ont effectué la même expérience sur une ligne humaine d'iPSC épuisée de PAX2, un gène connu pour être essentiels pour la formation ureteric de bourgeon chez les souris et pour le développement de rein chez l'homme, les bourgeons ureteric n'étaient pas induits et être branché n'a pas été observé. Ainsi, il est faisable d'utiliser les bourgeons ureteric dérivés des cellules d'IPS pour étudier des anomalies de rein provoquées par mutation génétique.

« Nos résultats montrent la possibilité de reconstruire, dans une certaine mesure, les structures évoluées d'organe des PCS. Ils introduisent doit induire et combiner différents types de cellules d'ancêtre selon différents origines et procédés de maturation de développement, » a dit le professeur adjoint Atsuhiro Taguchi de l'université de Kumamoto, qui aboutissent la recherche. « Ce travail fournit une stratégie principale pour la régénération d'organe de rein, et ouvre la trappe pour élucider des mécanismes de l'organogenèse. »

« Cette étude montre comment reproduire artificiellement la forme des organes complexes tels que le rein. Cependant, pour effectuer les organes complets à partir des PCS, il est essentiel de développer une méthode pour inciter les cellules interstitielles d'ancêtre, » professeur ajouté Ryuichi Nishinakamura, co-auteur et chef du laboratoire de recherche où cette découverte a été effectuée. « Pour que les reins fonctionnent et à se développent correctement, la constitution des tissus vasculaires est indispensable. Il restent beaucoup de problèmes demeurant en tissus se développants de rein pour la greffe, mais cette étude devrait promouvoir le progrès de la recherche de régénération de rein. Par exemple, la reproduction et l'inspection des malformations congénitales en rassemblant le tissu de conduit devraient voir une amélioration grande simplement parce que nous pouvons maintenant produire rassembler le tissu de conduit comme nécessaires--une tâche qui n'a pas été procurable à la science régénératrice jusqu'à maintenant. »