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Grande promessa indotta della tenuta pluripotent delle cellule staminali per medicina a ricupero

La scoperta d'estrazione 2012 Nobel che le celle ordinarie potrebbero essere persuase per ritornare alla loro fase pluripotent più iniziale ha introdotto l'era della ricerca etica della cellula staminale. Improvvisamente, gli scienziati possono avere un'offerta inesauribile delle cellule staminali pluripotent - il più versatile delle cellule staminali - che possono trasformarsi in in qualunque tipo di cella tanto come come le cellule staminali embrionali funzionano ma senza le difficoltà etiche che hanno ostacolato la ricerca nel passato.

Queste celle riprogrammate chiamate hanno incitato le cellule staminali pluripotent, o le celle di IPS, grande promessa della tenuta per medicina a ricupero, in cui possono essere usate per sviluppare ai i trattamenti basati a sostituzione dell'organo o del tessuto per le malattie pericolose.

Artificialmente incitare le celle ordinarie a risistemare di nuovo al pluripotency, tuttavia, è un lungo e trattamento delicato. Ottenere le celle di IPS dipende dalla probabilità. E conoscere tutto che possano circa le modifiche chimiche complesse che accadono dentro durante riprogrammare può aiutare gli scienziati a migliorare le probabilità di raggiungimento delle celle possibili di IPS per le applicazioni cliniche. I metodi correnti che tengono la carreggiata riprogrammare lo stato, tuttavia, usano le tecniche distruttive e costose.

Uno studio piombo da Dr.Tomonobu Watanabe, professore all'istituto di Hiroshima University'sResearch per radiobiologia e medicina, indicato come la spettroscopia di Raman potrebbe essere una tecnica a basso costo, più semplice e non intrusiva nel video che cosa accende dentro la cella come transizioni.

La valutazione qualitativa e l'ordinamento delle celle attuali sono stati effettuati studiando la presenza o l'assenza di espressione dei geni di superficie dell'indicatore. Tuttavia, poiché questo metodo richiede un anticorpo fluorescente, è costoso e causa un problema di introdurre l'anticorpo nelle celle.„

Dr.Tomonobu Watanabe, professore all'istituto di Hiroshima University'sResearch per radiobiologia e medicina

“La soluzione di questi problemi può accelerare la diffusione di medicina a ricupero sicura ed a basso costo facendo uso dei tessuti artificiali. Con il nostro metodo, forniamo una tecnica per la valutazione ed ordinando la qualità delle celle di IPS a buon mercato e sicuro, in base alla spettroscopia di scattering,„ ha aggiunto.

La spettroscopia di Raman evita gli approcci dilaganti che richiedono le tinture o contrassegna per estrarre le informazioni biochimiche. Invece, conta sulle segnature di vibrazione prodotte quando i raggi luminosi interagiscono con i legami chimici nella cella. Poichè ogni prodotto chimico ha una frequenza distinta di vibrazione, gli scienziati possono usarlo per identificare la composizione molecolare delle cellule.

Il gruppo ha usato questa tecnica spettroscopica per ottenere “le impronte digitali chimiche„ delle cellule staminali embrionali del mouse, le celle che di un neurone si sono specializzate in e le celle di IPS si sono formate da quelle celle di un neurone. Questi dati poi sono stati usati per insegnare ad un modello di AI in modo da possono tenere la carreggiata se riprogrammare sta progredendo senza un legamento e verificare la qualità delle cellule di IPS controllando per vedere se c'è una corrispondenza “dell'impronta digitale„ con la cellula staminale embrionale.

Per misurare il progresso, hanno definito “l'impronta digitale chimica„ delle celle di un neurone come il punto di partenza di trasformazione ed i reticoli della cellula staminale embrionale come lo scopo finale desiderato. Lungo l'asse, hanno usato i campioni “dell'impronta digitale„ raccolti i giorni 5, 10 e 20 delle celle di un neurone che riprogrammano come punti di riferimento su come il trattamento sta avanzando.

Hanno pubblicato i loro risultati nell'emissione dell'ottobre 2020 della chimica di Analytica del giornale.

“Lo spettro di scattering di Raman contiene le informazioni complete sulle vibrazioni molecolari e la quantità di informazioni può essere sufficiente per definire le celle. In caso affermativo, a differenza del gene che profila, tiene conto una definizione più espressiva della funzione delle cellule,„ Watanabe ha detto.

“Miriamo a studiare le cellule staminali da una prospettiva diversa che le scienze biologiche tradizionali.„

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.