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Le cellule staminali “primitive„ indicate per sostituire e riparare hanno danneggiato i vasi sanguigni nella retina

Gli scienziati della medicina di Johns Hopkins dicono che hanno girato con successo indietro le mani biologiche di tempo, persuadenti le cellule umane adulte in laboratorio per ritornare ad uno stato primitivo ed aprenti il loro potenziale di sostituire e riparare il danneggiamento dei vasi sanguigni nella retina causata dal diabete. I risultati da questo studio sperimentale, dicono, avanzano le tecniche a ricupero della medicina puntate su invertendo il corso di retinopatia diabetica e di altre malattie dell'occhio d'abbaglio.

I nostri risultati di studio ci portano un punto più vicino a utilizzare le cellule staminali più ampiamente nella medicina a ricupero, senza i problemi storici il nostro campo ha incontrato nel convincere tali celle a differenziarsi ed evitare diventare cancerogeno.„

Elias Zambidis, M.D., Ph.D., professore associato di oncologia al centro del Cancro di Johns Hopkins Kimmel e un membro dell'istituto di Johns Hopkins per assistenza tecnica delle cellule

I risultati degli esperimenti facendo uso delle cellule umane e dei mouse sono stati pubblicati il 5 marzo online nelle comunicazioni della natura.

Secondo l'istituto nazionale dell'occhio, la retinopatia diabetica è una causa principale di cecità negli adulti degli Stati Uniti. Da ora al 2050, i ricercatori stimano che circa 14,6 milione Americani abbiano la circostanza, che provoca la crescita anormale del vaso sanguigno nella retina, in cui l'indicatore luminoso è trasformato nella visione.

Per lo studio, gli scienziati hanno cominciato i loro esperimenti con un fibroblasto -- una cella del tessuto connettivo -- catturato da una persona con il diabete di tipo 1. I fibroblasti riprogrammati funzionano come celle “del gambo„, con il potenziale di provocare tutti i tessuti nell'organismo, compreso i vasi sanguigni.

Il gruppo di Johns Hopkins, compreso di ricerca del socio del tè la sosta presto, Ph.D., ha riprogrammato le cellule staminali del fibroblasto per ritornare ad uno stato che è ancor più primitivo che quello delle cellule staminali pluripotent incitate essere umano convenzionale -- più simile allo stato delle celle embrionali circa sei giorni dopo fertilizzazione. Ciò è quando le celle sono “il più ingenuo,„ o più capace di sviluppo in qualunque tipo specializzato di cella con un'alta efficienza molto che le cellule staminali pluripotent incitate essere umano convenzionale.

Per fare questo, gli scienziati bagnano le celle in un cocktail delle sostanze nutrienti e dei prodotti chimici. Che cosa dovrebbe entrare in cocktail costruire una migliore cellula staminale ingenuo è stata un argomento di dibattito negli ultimi dieci anni.

Il gruppo di Zambidis ha usato una miscela del cocktail di due droghe che altri scienziati precedentemente usati per riprogrammare le cellule staminali: Inibitore CHIR99021 di GSK3β, che blocca lo stoccaggio del carboidrato in celle ed inibitore PD0325901, una droga anticancro sperimentale di MEK che può bloccare la crescita della cellula tumorale. Il gruppo egualmente aveva esaminato il potenziale di una terza droga, un inibitore di PARP -- una droga anticancro popolare usata per trattare vari cancri compreso quelle delle ovaie e del petto.

Con sorpresa dei ricercatori, Zambidis dice, il trifecta degli inibitori di MEK, di GSK3β e di PARP lavorati per estrarre indietro l'orologio biologico delle cellule. Chiama il cocktail 3i, nominato per i tre inibitori. Il gruppo di Zambidis in primo luogo aveva riferito gli esperimenti facendo uso del cocktail della tre-droga nel 2016.

Per il nuovo studio, il gruppo di ricerca hanno tenuto la carreggiata il profilo molecolare delle cellule staminali riprogrammate, compreso le misure delle proteine quale NANOG, NR5A2, DPPA3 e E-cadherin che guidano la differenziazione delle cellule. Quel profilo è sembrato simile a quello trovato in cosiddette celle epiblast ingenui, le celle primitive che compongono un embrione umano approssimativamente di sei giorni.

Gli scienziati egualmente hanno trovato che le cellule staminali riprogrammate con il cocktail 3i non hanno avute cambiamenti anormali nei fattori che possono alterare il DNA di memoria, chiamati epigenetics, che contagia tipicamente altre versioni laboratorio-fatte delle cellule staminali ingenui.

Per concludere, il gruppo di ricerca ha iniettato le celle chiamate progenitori vascolari, che sono stati fatti dalle cellule staminali ingenui e sono capaci di fabbricazione dei vasi sanguigni nuovi, negli occhi dei mouse è cresciuto per avere un modulo di retinopatia diabetica quel risultati dai vasi sanguigni che si chiudono fuori nella retina. Hanno trovato che i progenitori vascolari ingenui hanno migrato nel livello di tessuto più interno della retina che circonda l'occhio, con le alte efficienze che sono stati riferiti con le celle vascolari fatte dagli approcci convenzionali della cellula staminale. Le celle vascolari ingenui hanno messo radici là e più sono sopravvissuto a nella retina per la durata dello studio di quattro settimane.

“Interessante, il cocktail “riprogrammante„ ingenuo il 3i è sembrato cancellare il epigenetics malattia-associato nelle celle erogarici e le ha portate di nuovo ad un sano, stato non diabetico incontaminato della cellula staminale,„ dice Zambidis.

Per il confronto, il gruppo ha riprogrammato i fibroblasti diabetici alle cellule staminali non ingenui facendo uso dei metodi standard e le celle vascolari risultanti del progenitore non riuscite per migrare come profondamente nella retina o per sopravvivere alla lunghezza dello studio.

Zambidis, la sosta e gli altri membri del gruppo di ricerca dicono che più esperimenti sono necessari raffinare il cocktail 3i e studiare la capacità a ricupero delle cellule staminali si sviluppano dal 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.