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Étudiez les repères une opération importante vers le traitement de remontage de cellule bêta

La perte de cellules bêtas de insuline-sécrétion par destruction auto-immune mène au diabète de type 1. La greffe clinique de cellules d'îlot a le potentiel de corriger le diabète, mais les pancréas de distributeur sont rares.

Dans une étude neuve, un groupe de chercheurs a développé un protocole pluripotent amélioré de différenciation de cellule souche pour produire des cellules bêtas in vitro avec la réaction de glucose et la sécrétion supérieures d'insuline. C'est une opération importante vers le traitement de remontage de cellule bêta.

Les cellules souche pluripotent humaines (les cellules souche embryonnaires humaines ou les cellules souche pluripotent induites) peuvent différencier dans chaque type de cellules du corps humain de la capacité auto-renouvelante illimitée.

Par conséquent, les cellules souche pluripotent sont une source optimale pour produire des types spécialisés de cellules pour le traitement de remontage de cellules, par exemple cellules bêtas pour des diabétiques. Cependant, les protocoles in vitro actuels de différenciation de cellule bêta sont dus très complexe au nombre élevé d'opérations de différenciation.

Le procédé exige de presque 20 protéines et petites molécules de signalisation de régler l'accroissement et la différenciation des cellules et dure pendant plus de quatre semaines. Dans ce procédé multipas pas toutes les cellules différencient dans les cellules visées mais prennent les circuits incorrects de différenciation.

Ceci peut mener à une population cellulaire hautement hétérogène avec les cellules bêtas qui ne sont pas complet fonctionnelles. Un groupe de chercheurs chez Helmholtz Zentrum München, le centre allemand pour la recherche de diabète (DZD), université de Munich technique (VENTRE) et Miltenyi Biotec a pour cette raison essayé d'améliorer la qualité des cellules bêtas cellule-dérivées par cheminée.

Contrôle qualité CD177

Les chercheurs ont développé une approche pour enrichir la culture de cellule souche avec les ancêtres hautement spécialisés de pancréas qui pourraient mener à une différenciation plus visée dans des cellules bêtas.

De la biologie du développement nous avons su que des ancêtres pancréatiques sont déjà spécifiés à l'étape d'endoderme - la première étape de la différenciation. Nous avons dû découvrir si cela valait également pour la différenciation de cellule souche pluripotent humaine. »

Prof. Heiko Lickert, directeur, institut de diabète et recherche de régénération, Helmholtz Zentrum München

Professeur de biologie de cellule bêta à l'École de Médecine de VENTRE et au membre du conseil de coordination de recherches du centre allemand pour la recherche de diabète (DZD).

Pour vérifier sur ceci, les chercheurs recherchaient une possibilité pour améliorer le contrôle la qualité de l'endoderme et de sa différenciation dans les ancêtres spécifiques de pancréas.

Dans une coopération avec le groupe de SebastiAn Knöbel chez Miltenyi Biotec ils ont recensé un anticorps monoclonal CD177 appelé qui marque une sous-population de l'endoderme que différencie efficacement et homogène dans les ancêtres pancréatiques spécifiques. CD177 peut pour cette raison fonctionner comme contrôle qualité.

« Avec CD177 nous pouvons déjà voir à un stade précoce si les cellules sont sur la piste droite de différenciation. Ceci peut aider à épargner un bon nombre de temps, les efforts et l'argent, » dit Lickert.

Enrichir la culture de cellule souche avec CD177 à l'étape d'endoderme augmente le rétablissement des ancêtres pancréatiques spécifiques. Éventuel, ceci mène aux cellules bêtas matures et plus fonctionnelles de plus qui répondent mieux au glucose et montrent les configurations améliorées de sécrétion d'insuline.

Traitement de remontage de cellules, modélisation de la maladie et dépistage des drogues

Les protocoles actuels de différenciation de cellule bêta produisent des populations cellulaires très hétérogènes qui contiennent non seulement des cellules bêtas, mais des également autres ancêtres ou types pancréatiques de cellules d'une lignée différente.

La purification par CD177 améliorera non seulement la homogénéité et la qualité des cellules bêtas produites mais augmenter également leur sécurité clinique, en tant que cellules souche pluripotent sont séparées à l'extérieur. C'est une étape essentielle vers la traduction clinique du traitement de remontage de cellule bêta cellule-dérivé par cheminée pour des patients présentant le diabète de type 1.

En outre, car CD177 s'est produit les cellules bêtas sont plus assimilées aux cellules bêtas au corps humain, le protocole CD177 aideront à déterminer la maladie modélisant les systèmes qui peuvent imiter le pancréas humain. De plus, un protocole de différenciation provoquant les cellules bêtas fonctionnelles est de plus de grand intérêt pour des approches de dépistage des drogues.

Source:
Journal reference:

Mahaddalkar, P. U., et al. (2020) Generation of pancreatic β cells from CD177+ anterior definitive endoderm. Nature Biotechnology. doi.org/10.1038/s41587-020-0492-5.