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Les cellules souche « primitives » montrées pour remonter et réparer ont endommagé des vaisseaux sanguins dans la rétine

Les scientifiques de médicament de Johns Hopkins disent qu'ils ont avec succès tourné de retour les mains biologiques du temps, cajolant les cellules humaines adultes dans le laboratoire pour retourner à une condition primitive, et débloquant leur potentiel de remonter et réparer les dégâts dans des vaisseaux sanguins dans la rétine provoquée par le diabète. Les découvertes de cette étude expérimentale, elles indiquent, avancent des techniques régénératrices de médicament visées renversant le cours de la rétinopathie diabétique et d'autres maladies oculaires sans visibilité.

Nos résultats d'étude nous portent une opération plus près d'appliquer des cellules souche plus largement en médicament régénérateur, sans problèmes historiques notre inducteur a rencontré en obligeant de telles cellules à différencier et éviter de devenir cancéreux. »

Elias Zambidis, M.D., Ph.D., professeur agrégé de l'oncologie au centre de lutte contre le cancer de Johns Hopkins Kimmel et un membre de l'institut de Johns Hopkins pour le bureau d'études de cellules

Les résultats des expériences utilisant des cellules humaines et des souris étaient le 5 mars en ligne publié dans des transmissions de nature.

Selon l'institut national d'oeil, la rétinopathie diabétique est une principale cause de cécité dans des adultes des États-Unis. D'ici 2050, les chercheurs estiment qu'environ 14,6 millions d'Américains auront la condition, qui a comme conséquence l'accroissement de vaisseau sanguin anormal dans la rétine, où la lumière est transformée en visibilité.

Pour l'étude, les scientifiques ont commencé leurs expériences avec un fibroblaste -- une cellule de tissu conjonctif -- pris d'une personne avec du diabète de type 1. Les fibroblastes reprogrammés fonctionnent en tant que cellules de « cheminée », avec le potentiel de provoquer tous les tissus dans le fuselage, y compris des vaisseaux sanguins.

L'équipe de Johns Hopkins, y compris de recherches d'associé de thé le stationnement bientôt, Ph.D., a reprogrammé les cellules souche de fibroblaste pour retourner à un déclarer qui est bien plus primitif que celui des cellules souche pluripotent causées par l'homme conventionnelles -- plutôt la condition des cellules embryonnaires environ six jours après fécondation. C'est quand les cellules sont les « plus naïves, » ou plus capable de se développer en n'importe quel type spécialisé de cellule avec un rendement beaucoup plus élevé que les cellules souche pluripotent causées par l'homme conventionnelles.

Pour faire ceci, les scientifiques baignent les cellules dans un cocktail des éléments nutritifs et des produits chimiques. Ce qui devrait entrer dans le cocktail pour établir une meilleure cellule souche naïve a été un sujet de discussion au cours de la dernière décennie.

L'équipe de Zambidis a employé un mélange de cocktail de deux médicaments qui d'autres scientifiques précédemment utilisés pour reprogrammer des cellules souche : Inhibiteur CHIR99021 de GSK3β, qui bloque le stockage d'hydrate de carbone en cellules, et inhibiteur PD0325901, un médicament anticancéreux expérimental de MEK qui peut bloquer l'accroissement de cellule cancéreuse. L'équipe avait également regardé le potentiel d'un troisième médicament, un inhibiteur de PARP -- un médicament anticancéreux populaire employé pour traiter un grand choix de cancers comprenant ceux des ovaires et du sein.

À la surprise des chercheurs, Zambidis dit, le trifecta des inhibiteurs de MEK, de GSK3β et de PARP travaillés pour remonter de retour l'horloge biologique des cellules. Il appelle le cocktail 3i, nommé pour les trois inhibiteurs. L'équipe de Zambidis a eu les premières expériences rapportées utilisant le cocktail de trois-médicament en 2016.

Pour l'étude neuve, l'équipe de recherche ont suivi le profil moléculaire des cellules souche reprogrammées, y compris des mesures de protéines telles que NANOG, NR5A2, DPPA3 et E-cadhérine qui guident la différenciation cellulaire. Ce profil a ressemblé à cela trouvé en soi-disant cellules epiblast naïves, les cellules élémentaires qui composent un embryon humain environ âgé de six jours.

Les scientifiques ont également constaté que les cellules souche reprogrammées avec le cocktail 3i n'ont pas eu les changements anormaux des facteurs qui peuvent modifier le faisceau ADN, epigenetics appelé, qui infestent type d'autres versions laboratoire-effectuées des cellules souche naïves.

En conclusion, l'équipe de recherche a injecté les ancêtres vasculaires appelés de cellules, qui ont été effectués à partir des cellules souche naïves et sont capables d'effectuer les vaisseaux sanguins neufs, dans les yeux des souris multipliées pour avoir une forme de la rétinopathie diabétique qui résulte des vaisseaux sanguins se fermant hors circuit dans la rétine. Ils ont constaté que les ancêtres vasculaires naïfs ont émigré dans la membrane à l'intérieur de la rétine qui encercle l'oeil, avec des rendements plus élevés qu'ont été rapportés avec des cellules vasculaires effectuées à partir des approches conventionnelles de cellule souche. Les cellules vasculaires naïves ont pris racine là, et ont plus survécu dans la rétine pour la durée de l'étude de quatre semaines.

« Intéressant, cocktail le 3i « de reprogrammation le » naïf a semblé effacer l'epigenetics maladie-associé dans les cellules de distributeur, et les a amenées de nouveau à un sain, condition non-diabétique d'origine de cellule souche, » dit Zambidis.

Pour la comparaison, l'équipe a reprogrammé les fibroblastes diabétiques aux cellules souche non-naïves suivre des méthodes normales, et les cellules vasculaires donnantes droit d'ancêtre pour émigrer en tant que profondément dans la rétine ou pour survivre la longueur de l'étude.

Zambidis, stationnement et les autres membres d'équipe de recherche indiquent que plus d'expériences sont nécessaires pour raffiner le cocktail 3i et pour étudier la capacité régénératrice des cellules souche qu'elles se développent du cocktail.

Source:
Journal reference:

Park, T.S., et al. (2020) Vascular progenitors generated from tankyrase inhibitor-regulated naïve diabetic human iPSC potentiate efficient revascularization of ischemic retina. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-14764-5.