Acasă Medicul de internet Oamenii de stiinta folosesc mediul 3-D pentru a accelera cresterea celulelor stem

Oamenii de stiinta folosesc mediul 3-D pentru a accelera cresterea celulelor stem

Cuprins:

Anonim

De aproape o decadă, oamenii de știință au reușit să transforme celulele mature în celule stem.

Procesul implică introducerea unei mame de gene în nucleul unei celule deja diferențiate, ca o celulă de piele. Aceste gene spun celulei ca să revină la o stare primordială, nediferențiată, cum ar fi cele găsite în embrionii timpurii.

Aceste celule sunt numite "celule stem pluripotent induse" sau celule iPS, iar abilitatea lor de a deveni orice celula din corpul uman inseamna ca au un potential stiintific si terapeutic imens.

În această lună, un grup de cercetători elvețieni au anunțat că ar fi găsit o modalitate de a grăbi lucrurile și de a le permite să scape de vasul Petri.

Citește mai mult: Terapia cu celule stem este un posibil tratament pentru artrita reumatoidă »

a corpului uman.

În organism, celulele sunt suspendate într-o rețea de colagen și alte molecule cunoscute sub denumirea de matrice extracelulară. Echipa ar putea aproxima mai mult sau mai puțin acest mediu cu un polimer fabricat de om cunoscut sub numele de gel PEG (polietilenglicol).

Ceea ce au descoperit a fost că atât celulele de șoarece cât și cele umane cultivate în gel s-au transformat în celule iPS mai eficient și mai rapid decât celulele cultivate într-un vas Petri. De fapt, celulele de gel s-au transformat în jumătate din timpul în care celulele au crescut într-un vas.

Inovatia lor ar putea fi o adevarata boon pentru oamenii de stiinta de celule stem, a declarat Kevin Whittlesey, un ofiter stiintific senior de la Institutul de Medicina Regenerative din California.

Vorbim despre tratamente, nu despre tratamente. Kevin Whittlesey, Institutul de Medicina Regenerabila din California

In prezent, dureaza luni sa creasca celulele iPS in laborator si luni de dincolo de aceasta pentru a produce celulele specifice pe care un om de stiinta ar putea dori in cantitatea necesara pentru cercetare, a spus el. Și asta înseamnă să plătești o mulțime de echipamente de laborator costisitoare.

PublicitatePublicitate

"În oricare dintre aceste procese de fabricație, timpul este bani", a spus Whittlesey Healthline.

Dacă procesul ar putea fi majorat, câștigul este potențial enorm - și nu doar financiar.

Teoretic, oamenii de stiinta de pe viitor ar putea lua celulele de pe pielea pacientului, le vor transforma in celule stem si apoi vor creste orice tesut pe care pacientul are nevoie. Acest lucru ar determina transplanturile de organe care sunt o potrivire perfectă între donator și beneficiar - pentru că sunt aceeași persoană.

Publicitate

"Vorbim despre tratamente, nu despre tratamente", a spus Whittlesey.

Până în prezent, terapiile cu celule stem au demonstrat un succes în tratarea pacienților cu scleroză multiplă și în creșterea cartilajelor, oaselor și rinichilor la modelele animale.

Ambele celule embrionare și iPS ar putea fi, de asemenea, utilizate pentru a studia bolile la nivel celular și pentru a examina medicamente pentru efectele secundare în laborator, înainte de a le administra pacienților.

Citeste mai mult: Combinatie de celule stem, terapii de droguri ar putea inversa Diabetul de tip 2 »

Probleme care necesita remedii

Dar exista inca o multime de bariere care separa pacientii de tratamentul celulelor stem.

Publicitate

Prin definiție, celulele stem se divizează necontrolate, la fel ca celulele canceroase. Introducerea celulelor stem nediferentiate intr-un pacient ar pune pacientul la risc pentru cancer.

De asemenea, ambele celule stem embrionare și iPS sunt notorii greu de controlat. Chiar și liniile de celule derivate din aceeași celulă părinte - care ar trebui să fie identice din punct de vedere genetic - se pot comporta diferit unul de altul. Unele linii celulare sunt mult mai bune decât altele când devin anumite țesuturi. Nimeni nu înțelege de ce.

PublicitatePublicitate

Experimentul cu gel nu abordează niciuna dintre aceste probleme. Lutolf explică că echipa sa a arătat doar "dovada principiului" că gelul poate fi utilizat cu succes pentru a produce celule stem, deși nu sunt siguri de ce funcționează atât de bine.

El suspectează că are de a face cu modul în care celulele sunt modelate în timp ce cresc.

"Folosind un mediu tridimensional, avem un fel de forță mecanică ca celulele să crească ca celulele stem", a spus Lutolf.

Citește mai mult: Cercetătorii sparg procesul de îmbătrânire »

Runda este mai bună decât cea plată

Celulele pielii de la care derivă celulele iPS sunt mult mai planete decât celulele stem. Planul larg al unui vas Petri încurajează celulele să se răspândească asemenea celulelor pielii părintești.

Dar în matricea de gel, celulele tinere impresionante sunt închise pe toate părțile, creând un mediu mult mai potrivit pentru celulele rotunde decât celulele pielii plane.

Considerăm că într-adevăr acest lucru va schimba modul în care oamenii descoperă droguri și testează droguri. Matthias Lutolf, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne

Nu este prima dată când celulele au fost cultivate în medii 3D. De fapt, oamenii de știință au crescut organele miniatură, permițând celulelor stem să se auto-organizeze în matrice de gel. Un laborator olandez a dezvoltat un gât de mouse miniatural în acest fel în 2009.

Această descoperire a inspirat-o pe Lutolf să se întoarcă lângă investigarea unor asemenea organe miniatură, de asemenea cunoscute sub numele de "organoizi"."Credem că acest lucru va schimba modul în care oamenii descoperă medicamente și testează medicamente", a spus el.

Și poate, într-o bună zi, tratați pacienții.