Se sfruttato nella gente, potrebbe accelerare il ripristino per le rotture dell'osso, le fusioni spinali, osteoporosi
Negli esperimenti in ratti e cellule umane, i ricercatori della medicina di Johns Hopkins dicono che hanno aggiunto per provare che un segnale cellulare della proteina che determina sia l'osso che la formazione grassa in cellule staminali selezionate può essere manipolato per favorire l'edilizia dell'osso. Se sfruttato in esseri umani, dicono, la proteina -- conosciuto come WISP-1 -- ha potuto aiutare le fratture per guarire più velocemente, il ripristino chirurgico della velocità e possibilmente per impedire la perdita dell'osso dovuto invecchiare, la lesione ed i disordini.
Formazione dell'osso nella spina dorsale del ratto. Credito: Aaron James, medicina di Johns Hopkins
Un rapporto sugli esperimenti è stato pubblicato il 23 ottobre online nei rapporti scientifici del giornale.
Le nostre ossa hanno un gruppo limitato di cellule staminali da ricavare da per creare il nuovo osso. Se potessimo persuadere queste celle verso un destino delle cellule di osso ed a partire da grasso, sarebbe un grande avanzamento nella nostra capacità di promuovere la salubrità dell'osso e la guarigione.„
Aaron James, M.D., Ph.D., professore associato di patologia alla scuola di medicina di Johns Hopkins University e l'autore senior dello studio
Il gruppo a ricupero di celle, conosciuto collettivamente come cellule staminali, tutto ha il potenziale di svilupparsi in vari tipi delle cellule compreso quelle che compongono i tessuti viventi, quali le ossa. Gli scienziati lungamente hanno cercato i modi manipolare la crescita ed il percorso inerente allo sviluppo di queste celle, in un animale vivo o nel laboratorio, riparare o sostituire il tessuto perso alla malattia o alla ferita.
Gli studi precedenti da altri, James precisa, indicato quello un tipo particolare di cellula staminale -- cellule staminali perivascolari -- ha avuto la capacità di trasformarsi in o in osso o gli studi grassi e numerosi da allora hanno messo a fuoco sull'avanzamento della comprensione di che proteine di segnalazione determinano questo cambiamento inerente allo sviluppo.
Dagli studi di esperienza dei suoi propri, James egualmente ha saputo che la proteina WISP-1 svolge un ruolo chiave nella direzione delle cellule staminali.
Nei suoi nuovi esperimenti, James ed il suo gruppo geneticamente hanno costruito le cellule staminali raccolte dai pazienti per bloccare la produzione della proteina WISP-1. Esaminando l'attività di gene nelle celle senza WISP-1, hanno trovato che quattro geni che causano la formazione grassa sono stati girati 50-200 per cento su superiore a gestiscono le celle che hanno contenuto i livelli normali della proteina WISP-1.
Il gruppo poi ha costruito le cellule staminali grasse umane del tessuto per fare più proteina WISP-1 che il normale e per trovare che tre geni che gestiscono la formazione dell'osso sono diventato due volte più attivi nelle celle di controllo ed il grasso che guida i geni quale gamma proliferatore-attivata peroxisome del ricevitore (PPARγ) è diminuito nell'attività a favore “dei geni dell'osso„ da 42 per cento.
Con questi informazioni a disposizione, i ricercatori dopo hanno progettato un esperimento per provare se la proteina WISP-1 potrebbe essere usata per migliorare l'osso che guarisce nei ratti che hanno subito un tipo di fusione spinale -- un'operazione ha eseguito frequentemente sulla gente per alleviare il dolore o riparare la stabilità connettendo due delle vertebre con i bastoncini di metallo in modo che si sviluppassero in un singolo osso. Le 391.000 fusioni spinali stimate sono eseguite ogni anno negli Stati Uniti, secondo l'agenzia degli Stati Uniti per la ricerca e la qualità di sanità.
Una tal procedura richiede una quantità enorme di nuove celle di osso. Se potessimo dirigere la creazione delle cellule di osso al sito della fusione, potremmo aiutare i pazienti a recuperare più rapidamente ed a diminuire il rischio di complicazioni.„
Aaron James
Nei loro esperimenti, i ricercatori hanno imitato la procedura chirurgica umana in ratti, ma inoltre, hanno iniettato -- fra le ossa spinali fuse -- cellule staminali umane con WISP-1 acceso.
Dopo quattro settimane, i ricercatori hanno studiato il tessuto spinale dei ratti ed hanno osservato gli alti livelli continuati della proteina WISP-1. Egualmente hanno osservato la nuova formazione dell'osso, fondente con successo insieme le vertebre, mentre i ratti non trattati con le cellule staminali che fanno WISP-1 non hanno mostrato che qualsiasi riuscita fusione dell'osso durante il tempo i ricercatori stavano osservando.
Speriamo che i nostri risultati avanzino lo sviluppo delle terapie cellulari per promuovere la formazione dell'osso dopo gli ambulatori come questo e per altre ferite e malattie scheletriche, quali le ossa rotte e l'osteoporosi.„
Aaron James
Secondo l'ufficio del chirurgo generale,
I ricercatori egualmente pianificazione esplorare se diminuire il livello di proteina WISP-1 in cellule staminali potrebbe favorire preferenziale lo sviluppo delle celle grasse per la guarigione ferita tessuto molle pure.