I ricercatori trovano un modo novello prendere in giro fuori il fattore chiave coinvolgere nella maturazione del muscolo di cuore

Gli scienziati intorno al mondo stanno provando a sostituire il tessuto nocivo del cuore facendo uso delle celle laboratorio-fatte del cuore-muscolo (cardiomyocytes), iniettante li nel cuore o applicanti le toppe retinate con le celle. Ma i risultati fin qui sono stati underwhelming.

“Se fate i cardiomyocytes in un piatto dalle cellule staminali pluripotent, engraft nel cuore e muscolo del modulo,„ dice l'unità di elaborazione di William, il MD, Direttore della ricerca cardiovascolare di base e di traduzione all'ospedale pediatrico di Boston. “Ma il muscolo non funziona molto bene perché i miociti sono attaccati in una fase acerba.„

Come i cardiomyocytes che cominciamo sviluppare prima che la nascita stia bene alle celle di muscolo adulte vigoroso di contrattazione del cuore non è stato capito bene.

“Penso che ci siano vie specifiche di segnalazione che gestiscono quel trattamento, che non abbiamo potuti riprodurre in un piatto,„ dicano l'unità di elaborazione.

Eliminazioni selettive

Lo studio della maturazione del cardiomyocyte in mouse in tensione è stato ugualmente provocatorio. Gli studi priori hanno provato geneticamente a costruire i mouse con differenti geni “tramortiti„ in loro muscolo di cuore per capire quale sono richiesti. Ma la perdita completa di gene causa spesso la disfunzione di intero cuore, che stesso può alterare la maturazione. Inoltre, crescere gli sforzi multipli dei mouse “knockout„ con differenti geni cancellati è una procedura costosa e che richiede tempo.

In un 21 settembre pubblicato nuovo studio nelle comunicazioni della natura, l'unità di elaborazione ed i colleghi hanno oltrepassato queste transenne. Facendo uso dei mouse in tensione e del gene CRISPR/Cas9 che modificano la tecnologia, hanno preso in giro fuori un fattore chiave in questione nella maturazione del muscolo di cuore in un nuovo e modo novello.

La bellezza del loro approccio è duplice. In primo luogo, ha richiesto appena una razza del mouse che esprime l'enzima Cas9, accoppiata con un virus che dirige Cas9 per cancellare un gene specifico. Per mirare ai geni differenti, i ricercatori hanno rimpicciolito semplicemente le modifiche al virus.

“Potevamo provare 10 geni potenziali di interesse in 10 settimane,„ dice l'unità di elaborazione.

In secondo luogo, piuttosto del gene in ogni cella, i ricercatori ha iniettato il virus tali che approssimativamente 1 in ogni 10 celle di muscolo del cuore era commovente. Questo reticolo della consegna “del mosaico„ ha permesso che il muscolo di cuore inalterato continuasse funzionare. Il gruppo potrebbe poi studiare esclusivamente le celle di muscolo mutate del cuore.

Sviluppo di regolamentazione del muscolo di cuore

Un fattore, conosciuto come il fattore di risposta del siero (SRF), è emerso come regolatore chiave di maturazione del cardiomyocyte. Quando il gene di Srf è stato cancellato nel muscolo di cuore dei mouse neonati ad un modo del mosaico, molti aspetti di maturazione sono stati interrotti.

In miociti normali e maturi, le strutture contrattili di base, conosciute come i sarcomeri, altamente sono organizzati. Ma nei miociti mutanti, i sarcomeri sono stato disorganizzati. Ancora, le celle normali sviluppano i tubuli trasversali, strutture importanti che contribuiscono a coordinare la contrazione di sarcomero. Questi anche notevolmente sono stati interrotti nei miociti mutanti. Per concludere, i mitocondri, che forniscono l'energia e normalmente sono allineati accanto ai sarcomeri di modo del tipo di mattone, sono stati diminuiti drammaticamente nella dimensione e nel numero.

In ulteriori esperimenti, il gruppo ha indicato che SRF regolamenta l'attività del multiplo altri geni, compreso i geni critici di sarcomero, nei cardiomyocytes acerbi, ma non nei cardiomyocytes maturi. Pensano che SRF ricevi i segnali dal resto della cella che lo inseriscono per eseguire un programma di organizzazione matrice durante la maturazione.

Per concludere, l'unità di elaborazione ed i colleghi hanno indicato che i sarcomeri stessi devono essere montati correttamente per altri aspetti di maturazione per accadere. “Abbiamo imparato che i sarcomeri non sono solo importanti per la contrazione, ma probabilmente stiamo determinando il programma di maturazione,„ dice l'unità di elaborazione.

Facendo le celle del cuore cresca

In generale, i risultati sembrerebbero indicare che se poteste trovare appena un modo amplificare SRF, potreste convincere le celle di muscolo laboratorio-fatte del cuore a crescere. Ma non era che semplice: Quando SRF sovra-è stato espresso, le celle hanno esaminato lo stessi di quelli senza SRF tutti.

E quello ha installato lo scopo seguente del laboratorio.

“Le celle sembrano molto sensibili al livello di SRF,„ dice l'unità di elaborazione. “Probabilmente non potete manipolare SRF stesso. Dovete capire che cosa sta gestendolo a monte.„