Celule Create Din Pielea Umană Promit Rezultate În Tratarea SM, Dereglările Mielinei

11 Februarie 2013

Un studiu apărut în revista Cell Stem Cell arată că celulele creierului uman create prin reprogramarea celulelor pielii sunt foarte eficiente in tratarea dereglărilor mielinei, o familie de boli ce include scleroza multiplă si o boală rară ce apare la copii numită leukodystrophie pedriatică.

Studiul reprezintă prima încercare cu succes în angajarea inducerii pluripotentelor celule stem umane (hiPSC) pentru a produce o populație de celule, care sunt critice pentru semnalizările neuronale din creier. În acest caz, cercetatorii au folosit celule create din pielea umană și le-au transplantat la animale cu dereglări ale mielinei.

"Acest studiu sprijină ferm utilitatea hiPSC ca o sursă fezabilă și eficientă de celule pentru a trata tulburările de mielină," a declarat neurologul Steven Goldman, profesor doctor la Universitatea din Rochester Medical centru (URMC), autorul principal al acestui studiului. "De fapt, se pare că celulele derivate din această sursă sunt cel puțin la fel de eficiente ca cele create folosind celule stem embrionare sau de țesut specific."

Descoperirea deschide ușa la potențialul de noi tratamente folosind celule derivate hiPSC pentru o serie de boli neurologice caracterizate prin pierderea unei populații de celule specifice în sistemul nervos central numită mielină. Ca și izolarea de pe firele electrice, mielina este un tesut gras care acoperă/învelesc legăturile dintre celulele nervoase și asigură transmiterea clară a semnalelor de la o celula la alta. Atunci când țesutul mielină este deteriorat, comunicarea dintre celule pot fi perturbată sau chiar pierdută.

La scleroza multiplă este cunoscută cea mai frecventă formă de degradare a mielinei, o afecțiune în care propriul sistem imunitar al organismului atacă și distruge mielina. Pierderea mielinei este, de asemenea, semnul distinctiv al unei familii de boli grave și adesea fatală cunoscute ca leukodystrophie pediatrică. În fiecare an, un grup de câteva mii de copii se nasc in SUA, cu o anumită formă de leukodystrophy.

Sursa celulelor de mielină din creier si măduva spinării este un tip de celule numite Oligodendroglii. Oligodendrocitele sunt, la rândul lor, puii de la o altă celulă numită celula strămoș oligodendrocyte (OPC). Oamenii de știință au teoretizat că dacă OPC sănătoase ar putea fi transplantate cu succes in creierul bolnav sau rănit, atunci aceste celule ar putea fi capabile să producă oligodendrocite noi, capabile de a restaura mielina pierdută, inversând astfel daunele cauzate de aceste boli.

Cu toate acestea, mai multe obstacole au împiedicat oamenii de știință. Una dintre principalele provocări este ca OPC-ul este o celulă matură in sistemul nervos central si apare spre sfârșitul procesului de dezvoltare.

"Comparativ cu neuroni, care sunt printre primele celule formate în dezvoltarea umană, există mai multe etape și multe alte măsuri necesare pentru a crea celulele gliale, cum ar fi OPC ", a spus Goldman. "Acest proces necesită ca noi să înțelegem biologia de baza si dezvoltarea normală a acestor celule și apoi să reproducem exact aceast episod în laborator."

O altă provocare a fost identificarea sursei ideale pentru aceste celule. O mare parte a cercetării în domeniu s-a concentrat pe celule derivate din celule stem țesut specifice și embrionare. Cu toate că cercetarea folosirii acestor celule a dat o perspectivă critică în biologia celulelor stem, aceste surse nu sunt considerate ideale pentru a satisface cererea, odată ce terapiile bazate pe celule stem devin mai frecvente.

Descoperirea din 2007 prin care celulele pielii umane ar putea fi "reprogramate" pâna la punctul în care s-au întors la o stare biologică echivalentă a unei celule stem embrionare, numite celule stem induse pluripotente, a reprezentat o noua cale inainte pentru oamenii de știință. Deoarece aceste celule - create folosind pielea proprie a beneficiarului - ar fi o potrivire genetică, probabilitatea de respingere după transplant este semnificativ diminuată. Aceste celule promit, de asemenea, o sursă abundentă de material din care se pot modela celulele necesare pentru terapii.

Echipa Goldman a fost prima care a stăpânit cu succes procesul complex de utilizare a hiPSC pentru a crea OPC. Acest proces sa dovedit a fi un mare consumator de timp. A durat patru ani pentru ca cei de la laboratorul Goldman să stabilească exact semnalul chimic necesar pentru a reprograma, produce, și în cele din urmă de a purifica OPC-ul în cantități suficiente pentru transplant și fiecare pregătire necesită aproape șase luni pornind de la celulă a pielii la o populație de transplant de celule producătoare de mielină.

După ce ei au reușit în identificarea și purificarea OPC din hiPSCs, au evaluat apoi capacitatea celulelor de a crea mielină atunci când au fost transplantate la șoareci cu o leukodystrophye ereditară care i-au făcut genetic incapabili în a produce mielină.

Ei au descoperit ca OPC-ul se răspândește pe toată suprafața creierului și începe să producă mielină. Ei au observat că celulele derivate hiPSC au făcut acest lucru chiar mai rapid, și mai eficient decât celulele create folosind OPC țesut derivat. Animalele au fost, de asemenea, sănătoase fără nici un fel de tumori, un potențial efect secundar periculos al unor terapii cu celule stem, și a supraviețuit semnificativ mai mult decat șoarecii netratați.

"Nouă populație de OPC si oligodendrocite a fost densă, abundentă, și completă", a spus Goldman. "De fapt, procesul de re-mielinizare a părut mai rapid și mai eficient decât cu alte surse de celule."

Următoarea etapă în evaluarea acestor celule - studiile clinice - nu vor sta mult în perspectivă. Goldman, împreună cu o echipa de cercetători si doctori din Rochester, Syracuse, și Buffalo, se pregătește să lanseze un studiu clinic folosind OPC-ul pentru a trata scleroza multiplă. Acest grup, intitulat Upstate MS Consortium, a fost aprobat pentru finanțare de către New York State Stem Cell Science (NYSTEM). Cu toate că studiul inițial al Consortium-ului - stadiile incipiente care sunt programate să înceapă în 2015 – se vor concentra pe celule derivate din surse ale țesutului, Goldman anticipează că hiPSC-derived OPC vor fi în cele din urmă incluse în acest proiect.

A nu se copia fără acordul scleroza-multipla.blogspot.ro

Referințe:

Coautori al studiului: Su Wang, Janna Bates, Xiaojie Li, Steven Schanz, Devin Chandler-Militello, Corri Levine, Martha Windrem, all with URMC’s Center for Translational Neuromedicine; Nimet Maherali și Konrad Hochedlinger cu Harvard Stem Cell Institute; și Lorenz Studer cu Sloan-Kettering Institute. Studiul a primit suport și de la NYSTEM, the National Multiple Sclerosis Society, the National Institute of Neurological Disorders and Stroke, the G. Harold and Leila Y. Mathers Charitable Foundation, Dr. Miriam și Sheldon G. Adelson Medical Research Foundation. University of Rochester Medical Center.