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o cocktail da pequeno-molécula da Quatro-parte pode impedir o esforço celular

Os pesquisadores nos institutos de saúde nacionais (NIH) planejaram um cocktail da pequeno-molécula da quatro-parte que pudesse proteger as células estaminais chamadas induziram células estaminais pluripotent (iPSCs) do esforço e mantêm a estrutura e a função normais de célula estaminal.

Os pesquisadores sugerem que o cocktail poderia aumentar os usos terapêuticos potenciais das células estaminais, variando de tratar doenças e circunstâncias -- como o diabetes, a doença de Parkinson e o ferimento da medula espinal -- à edição do genoma.

As células estaminais pluripotent humanas são as pilhas que, na teoria, podem crescer para sempre e servir como uma fonte incansável para pilhas especializadas, tais como pilhas do cérebro, do rim e do coração. Mas as células estaminais são sensíveis, e seus usos potenciais na medicina são impedidos pelo esforço do crescimento em um prato de cultura celular, que possa danificar seu ADN e o conduzir à morte celular.

Em uma série de experiências, os cientistas conduzidos por Ilyas Singeç, M.D., Ph.D., director do laboratório da tradução da célula estaminal no centro nacional de NIH para avançar as ciências Translational (NCATS), usaram a alto-produção que seleciona para testar sistematicamente milhares de compostos e de drogas para identificar uma combinação original que melhorasse extremamente a sobrevivência da célula estaminal e reduzisse o esforço da cultura celular.

Singeç e seus co-investigador descritos como desenvolveram o cocktail, chamado CEPT, e seu aplicações o 3 de maio potencial em métodos da natureza.

O cocktail da pequeno-molécula está protegendo pilhas e está fazendo a célula estaminal para usar mais predizível e eficiente. Em impedir o esforço celular e o ADN danifique que ocorre tipicamente, nós estão evitando a morte celular e estão melhorando a qualidade de pilhas da sobrevivência. O cocktail transformar-se-á um grampo amplamente usado do campo da célula estaminal e impulsionar-se-á aplicações da célula estaminal na pesquisa e na clínica.”

Ilyas Singeç, M.D., Ph.D., director, laboratório da tradução da célula estaminal, o centro nacional de NIH para avançar as ciências Translational (NCATS)

os iPSCs são derivados da pele ou dos glóbulos reprogrammed. Para melhorar sua sobrevivência na cultura, Singeç e sua equipe testaram inicialmente drogas Administração-aprovadas do alimento e da droga de mais de 15.000 E.U. e compostos de investigação da pequeno-molécula das coleções de NCATS.

Entre as 20 drogas e compostos que poderiam inibir a actividade da ROCHA, um tipo de enzima da quinase que é envolvida no esforço da célula estaminal, encontrou que o composto Chroman 1 era mais poderoso do que o composto amplamente utilizado Y 27632 em melhorar a sobrevivência da pilha.

Para melhorar mais a sobrevivência da pilha, Singeç e seus colegas usaram capacidades da selecção da droga da matriz de NCATS para procurar sinergias potenciais entre Chroman 1 e outros drogas e compostos. A selecção da droga da matriz permite investigador de estudar os efeitos de combinações da droga e de determinar os mecanismos possíveis por que estas drogas actuam.

Os pesquisadores identificaram uma droga de investigação, Emricasan, que, quando combinado com o Chroman 1, poderia fornecer o apoio adicional para melhorar a viabilidade da célula estaminal.

De acordo com Singeç, um esforço importante na biologia de célula estaminal é um processo experimental chamado clonagem da único-pilha. Embora cultivar células estaminais em grandes grupos é mais fácil, clonagem da único-pilha -- cultivo de uma célula em um momento em um minúsculo bem de uma placa de cultura celular -- é muito fatigante às pilhas e incapaz. O processo tem aplicações críticas no gene que edita e que estabelece as linha celular, que são culturas celulares desenvolvidas de uma única pilha.

Em seu trabalho inicial da selecção, a equipe testou os efeitos protectores das drogas e dos compostos em 500 células estaminais de cada vez em poços da placa. Para imitar o esforço da pilha visto durante a clonagem da único-pilha, os pesquisadores desenvolveram então um ensaio novo (teste) para permitir que examinem os efeitos de mais de 7.500 compostos em somente 10 pilhas de cada vez.

Este teste conduziu à identificação de um terceiro composto, transporte-ISRIB, que aumentou a sobrevivência da pilha, mesmo quando havia poucas pilhas em cada placa. As experiências adicionais mostraram que uma mistura dos compostos chamou polyamines -- em combinação com Chroman 1, Emricasan e transporte-ISRIB -- melhor provado para a clonagem da único-pilha.

As “pilhas precisam de ser cultivadas correctamente, e têm que ser da boa qualidade a entrar em pacientes,” disse director activo Joni Rutter de NCATS, Ph.D. “encontrando maneiras novas de proteger células estaminais de dano, estes resultados poderia eventualmente ter implicações amplas para muitas doenças diferentes, incluir o cancro, doença de Alzheimer e mais.”

A equipe realizou uma disposição de experiências para testar a utilidade do cocktail. Os pesquisadores mostrados, por exemplo, isso CEPT melhoraram biobanking das células estaminais, chamado o cryopreservation, que envolve congelar as pilhas e é tipicamente muito fatigante para elas.

Cryopreservation é crítico a trazer células estaminais à clínica, mas os números significativos de pilhas são perdidos ou danificados durante o processo thawing. O cocktail melhorou dramàtica o processo.

Em um outro teste, os pesquisadores estudaram o uso do cocktail nos iPSCs que foram diferenciados já em pilhas do coração, em neurônios de motor e em outros tipos da pilha.

Encontraram que estas as pilhas mais diferenciadas tratadas com a CEPT igualmente eram uma função melhorada mais viável e mais mostrada. Singeç igualmente notou usos potenciais para o cocktail na engenharia do tecido e no biomanufacturing de vários tipos da pilha para a revelação regenerativa da medicina e da droga.

“Por os últimos 20 anos, nós não pudemos cultivar células estaminais humanas nas circunstâncias as mais óptimas,” Singeç disse. “Nossa aproximação poderia melhorar a segurança e assegurar-se de que as linha celular da haste da próxima geração estivessem cultivadas em de alta qualidade antes de se mover na clínica.”