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Les cellules souche pluripotent induites retiennent la promesse grande pour le médicament régénérateur

La découverte 2012 de prix-gain Nobel que des cellules normales pourraient être cajolé pour retourner à leur étape pluripotent plus préliminaire a déclenché pendant l'ère de la recherche éthique de cellule souche. Soudainement, les scientifiques peuvent avoir une alimentation inépuisable en cellules souche pluripotent - le plus polyvalent des cellules souche - qui peuvent devenir n'importe quel type tout comme de cellule comment les cellules souche embryonnaires fonctionnent mais sans difficultés éthiques qui ont entravé la recherche dans le passé.

Ces cellules souche pluripotent induites appelées reprogrammées de cellules, ou cellules d'IPS, retiennent la promesse grande pour le médicament régénérateur, où elles peuvent être employées pour développer des demandes de règlement remontage remontage de tissu ou d'organe pour les maladies potentiellement mortelles.

Inciter artificiellement les cellules normales à remettre à l'état initial de nouveau au pluripotency, cependant, est un procédé prolongé et fragile. L'obtention des cellules d'IPS dépend de l'occasion. Et connaître tout qu'elles peuvent au sujet des changements chimiques complexes se produisant à l'intérieur pendant la reprogrammation peut aider des scientifiques à améliorer la chance d'atteindre les cellules viables d'IPS pour des applications cliniques. Les méthodes actuelles qui suivent reprogrammer l'état, cependant, emploient des techniques destructrices et coûteuses.

Une étude aboutie par Dr.Tomonobu Watanabe, professeur à l'institut d'Hiroshima University'sResearch pour la biologie et le médicament de radiothérapie, montré comment la spectroscopie de Raman pourrait être une technique bonne marchée, plus simple, et non-intrusive dans la surveillance ce qui continue à l'intérieur de la cellule en tant que lui des passages.

L'évaluation de la qualité et trier des cellules existantes ont été effectués en vérifiant la présence ou l'absence de l'expression des gènes extérieurs de borne. Cependant, puisque cette méthode exige un anticorps fluorescent, elle est chère et pose un problème d'introduire l'anticorps dans les cellules. »

Dr.Tomonobu Watanabe, professeur à l'institut d'Hiroshima University'sResearch pour la biologie et le médicament de radiothérapie

La « solution de ces problèmes peut accélérer l'écart du médicament régénérateur sûr et bon marché utilisant les tissus artificiels. Par notre méthode, nous fournissons une technique pour évaluer et triant la qualité des cellules d'IPS économiquement et en toute sécurité, basée sur disperser la spectroscopie, » il a ajouté.

La spectroscopie de Raman évite les approches invasives qui exigent des teintures ou les marque pour extraire l'information biochimique. Au lieu de cela, elle se fonde sur des signatures de vibration produites quand les faisceaux lumineux agissent l'un sur l'autre avec les liaisons chimiques dans la cellule. Car chaque produit chimique a une fréquence distincte de vibration, les scientifiques peuvent l'employer pour recenser la composition moléculaire des cellules.

L'équipe avait l'habitude cette technique spectroscopique pour obtenir « les empreintes digital chimiques » des cellules souche embryonnaires de souris, les cellules neuronales eux spécialisés dans, et les cellules d'IPS formées de ces cellules neuronales. Ces caractéristiques ont été alors employées pour enseigner un modèle d'AI ainsi elles peuvent suivre si la reprogrammation progresse sans accroc et vérifier la qualité de cellules d'IPS par la vérification une correspondance de « empreinte digital » avec la cellule souche embryonnaire.

Pour mesurer le progrès, elles ont affecté « l'empreinte digital chimique » des cellules neuronales comme le point de départ de transformation et les configurations de cellule souche embryonnaire comme objectif final désiré. Le long de l'axe, elles ont employé des échantillons de « empreinte digital » rassemblés les jours 5, 10, et 20 des cellules neuronales reprogrammant comme remarques de référence sur la façon dont le procédé avance.

Elles publiées leurs découvertes dans la question d'octobre 2020 de la chimie d'Analytica de tourillon.

« Le Raman dispersant le spectre contient les informations complètes sur des vibrations moléculaires, et la quantité d'informations peut être suffisante pour définir des cellules. Si oui, à la différence du gène profilant, elle tient compte d'une définition plus expressive de fonctionnement de cellules, » Watanabe a dit.

« Nous visons à étudier des cellules souche d'un point de vue différent que les sciences de la vie traditionnelles. »

Source:
Journal reference:

Germond, A., et al. (2020) Following Embryonic Stem Cells, Their Differentiated Progeny, and Cell-State Changes During iPS Reprogramming by Raman Spectroscopy. Analytical Chemistry doi.org/10.1021/acs.analchem.0c01800.