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Estudie las marcas un paso importante hacia terapia beta del repuesto de la célula

La baja de células beta de insulina-secreción por la destrucción autoinmune lleva a la diabetes del tipo 1. El trasplante clínico de la célula del islote tiene el potencial de curar la diabetes, pero los páncreas dispensadores de aceite son raros.

En un nuevo estudio, un grupo de investigadores desarrolló un protocolo pluripotent perfeccionado de la diferenciación de célula madre para generar las células beta in vitro con la reacción de la glucosa y la secreción superiores de la insulina. Esto es un paso importante hacia terapia beta del repuesto de la célula.

Las células madres pluripotent humanas (cualquier células madres embrionarias humanas o células madres pluripotent inducidas) pueden distinguir en cada tipo de la célula del cuerpo humano con capacidad de uno mismo-renovación ilimitada.

Por lo tanto, las células madres pluripotent son una fuente óptima para generar los tipos especializados para la terapia del repuesto de la célula, e.g células beta de la célula para los pacientes diabéticos. Sin embargo, los protocolos beta ines vitro actuales de la diferenciación de célula son muy complejo debido al número elevado de los pasos de la diferenciación.

El proceso requiere casi 20 proteínas de transmisión de señales y las pequeñas moléculas regular el incremento y la diferenciación de las células y dura por más de cuatro semanas. Dentro de este proceso de varias fases no todas las células distinguen en las células apuntadas pero toman los caminos incorrectos de la diferenciación.

Esto puede llevar a una población altamente heterogénea de la célula con las células beta que no son totalmente funcionales. Un grupo de investigadores en Helmholtz Zentrum München, el centro alemán para la investigación de la diabetes (DZD), universidad de Munich técnica (TUM) y Miltenyi Biotec por lo tanto intentó perfeccionar la calidad de células beta célula-derivadas vástago.

Control de calidad CD177

Los investigadores desarrollaron una aproximación para enriquecer el cultivo celular de célula madre con los progenitores sumamente especializados del páncreas que pudieron llevar a una diferenciación apuntada en las células beta.

De biología de desarrollo sabíamos que especifican a los progenitores pancreáticos ya en el escenario del endodermo - el primer paso de la diferenciación. Necesitamos descubrir si esto era verdad también para la diferenciación de célula madre pluripotent humana.”

Profesor Heiko Lickert, director, instituto de la diabetes e investigación de la regeneración, Helmholtz Zentrum München

Profesor de la biología celular beta en la Facultad de Medicina del TUM y la pieza de la tabla de la coordinación de la investigación del centro alemán para la investigación de la diabetes (DZD).

Para investigar en esto, los investigadores buscaban una posibilidad para mejorar mando la calidad del endodermo y de su diferenciación en progenitores especificados del páncreas.

En una cooperación con el grupo de Sebastian Knöbel en Miltenyi Biotec determinaron un anticuerpo monoclonal llamado CD177 que marca una subpoblación del endodermo que eficientemente y homogéneo distingue en progenitores pancreáticos especificados. CD177 puede por lo tanto funcionar como un control de calidad.

“Con CD177 podemos ver ya en un primero tiempo si las células están en el carril derecho de la diferenciación. Esto puede ayudar a salvar lotes de tiempo, los esfuerzos y dinero,” dice Lickert.

El enriquecimiento del cultivo celular de célula madre con CD177 en el escenario del endodermo aumenta la generación de progenitores pancreáticos especificados. Final, esto lleva células beta más maduras y más funcionales que respondan mejor a la glucosa y muestren configuraciones perfeccionadas de la secreción de la insulina.

Terapia del repuesto de la célula, modelado de la enfermedad e investigación de la droga

Los protocolos beta actuales de la diferenciación de célula generan las poblaciones muy heterogéneas de la célula que no sólo contienen las células beta, pero los progenitores o los tipos pancreáticos también restantes de la célula de un diverso linaje.

La purificación por CD177 no sólo perfeccionará la homogeneidad y la calidad de las células beta generadas pero también aumentar su seguro clínico, como células madres pluripotent se separa fuera. Esto es un paso crucial hacia la traslación clínica de la terapia beta célula-derivada vástago del repuesto de la célula para los pacientes con diabetes del tipo 1.

Además, como CD177 generó las células beta son más similares a las células beta en el cuerpo humano, el protocolo CD177 ayudarán a establecer la enfermedad que modela los sistemas que pueden imitar el páncreas humano. Además, un protocolo de la diferenciación que da lugar a las células beta funcionales está de la más de interés alto para las aproximaciones de la investigación de la droga.

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.