Eksperiments, kurā tika izmantotas cilvēka cilmes šūnas, beidzās ar pelēm, lai novērstu diabētu

Cilvēka insulīnu izdalošās beta šūnas zem mikroskopa. (Millmana laboratorija)

Paņēmiens, kas spēj pārveidot cilvēku cilmes šūnas insulīnu ražojošās šūnās varētu būt milzīgs solījums turpmākai diabēta ārstēšanai, ja nesenajā eksperimentā ar pelēm iegūtos rezultātus varētu veiksmīgi atkārtot cilvēkiem.

2020. gada pētījumā pētnieki atklāja jaunu veidu, kā pierunāt cilvēka pluripotentās cilmes šūnas (hPSC) aizkuņģa dziedzera beta šūnās, kas ražo insulīnu. Kad šīs insulīnu ražojošās šūnas tika transplantētas pelēm, tās izraisīja akūtu formu cukura diabēts , viņu stāvoklis tika ātri izārstēts.

'Šīm pelēm bija ļoti smags cukura diabēts ar cukura līmeni asinīs, kas pārsniedza 500 miligramus uz decilitru asiņu, kas var būt nāvējošs cilvēkam.' paskaidroja biomedicīnas inženieris Džefrijs R. Milmens no Vašingtonas universitātes pagājušā gada februārī.



'Kad mēs iedevām pelēm insulīnu izdalošās šūnas, divu nedēļu laikā to glikozes līmenis asinīs bija normalizējies un palika tāds daudzus mēnešus.'

Pluripotentās cilmes šūnas būtībā ir tukšas, nediferencētas šūnas ar spēju pāraugt cita veida šūnās, kas pastāv visā ķermenī. Šī potenciāla izmantošana diabēta kontekstā nozīmē, ka pētnieki varētu izstrādāt veidus, kācilmes šūnu pielāgošana, lai tās kļūtu par insulīnu ražojošām šūnāmkas diabēta slimniekiem trūkst, palīdzot viņiem kontrolēt augstu cukura līmeni asinīs un saglabāt veselību.

Zinātnieki ir bijušigadiem ilgi pētot, kā to izdarīt, ziņojot par vairākiempieaugoši panākumi dzīvnieku modeļoskā mūsu izpratne par notiekošajiem procesiem cilmes šūna manipulācijas palielinās.

Arī Millmana laboratorija ir bijusi aizņemta. 2016. gadā , viņi izstrādāja veidu, kā ražot insulīnu izdalošas šūnas, kas iegūtas no pacientiem ar 1. tipa cukura diabētu, kas darbojās, reaģējot uz glikozi. Dažus gadus vēlāk viņi uzzināja, kā to izdarīt palielināt insulīna sekrēcijas līmeni no cilmes šūnām iegūtās aizkuņģa dziedzera beta šūnās.

Nesenajā darbā viņi risināja vēl vienu izaicinājumu: samazināt šajos procesos radīto 'nemērķa' šūnu daudzumu, kad tukšās šūnas diferencējas cita veida neparedzētās šūnās.

'Bieža problēma, mēģinot pārveidot cilvēka cilmes šūnu par insulīnu ražojošu beta šūnu vai neironu vai sirds šūnu, ir tāda, ka jūs ražojat arī citas šūnas, kuras jūs nevēlaties.' Millman teica .

'Beta šūnu gadījumā mēs varam iegūt cita veida aizkuņģa dziedzera šūnas vai aknu šūnas.'

Šīs 'ārpus mērķa' šūnas nav kaitīgas, taču tās arī nedarbojas tādiem mērķiem kā glikozes kontrole, kas ierobežo cilmes šūnu ārstēšanas ārstniecisko ietekmi, ņemot vērā, ka strādājat ar mazāk terapeitiski nozīmīgām šūnām, paskaidroja pētnieki.

Tomēr šķiet, ka šī nesenā tehnika var saglabāt šūnu diferenciāciju uz mērķa.

2020. gada pētījumā komanda atklāja, ka transkripcijas faktori, kas virza cilmes šūnas kļūt par aizkuņģa dziedzera šūnām, ir saistīti ar šūnas stāvokli. citoskelets , atbalsta struktūra šūnās, kas darbojas kā sava veida skelets, kas sastāv no dažādu proteīna šķiedru mikrofilamentiem.

Vienu no šiem proteīniem sauc par aktīnu, kas spēlē an svarīga loma šūnu darbībā , un, izrādās, arī šūnu diferenciācija.

'Mēs atklājām, ka manipulācijas ar šūnu un biomateriālu mijiedarbību un aktīna citoskeleta stāvokli mainīja endokrīnās transkripcijas faktora ekspresijas laiku un aizkuņģa dziedzera priekšteču spēju diferencēties no cilmes šūnām iegūtās beta šūnās,' raksta autori. paskaidroja savā avīzē .

Citiem vārdiem sakot, mēs varam efektīvāk nodrošināt insulīnu ražojošo šūnu ražošanu, kontrolējot aktīna citoskeletu, un spēja to darīt labi liecina par cilmes šūnu ārstēšanas nākotni, ja komandas peles modelis ir kaut kas atbilstošs.

'Mēs varējām izveidot vairāk beta šūnu, un šīs šūnas labāk darbojās pelēm, no kurām dažas palika izārstētas vairāk nekā gadu.' Millman paskaidroja ; kontroles dzīvnieki, kuriem netika veikta šūnu transplantācija, nomira, un tas bija viņu izraisītā diabēta smagums.

Tas vēl nav viss. Tās pašas citoskeleta manipulācijas arī parādīja potenciālu labāk kontrolēt cita veida šūnu, tostarp aknu, barības vada, kuņģa un zarnu šūnu, diferenciāciju, saka pētnieki. Ja tā, šī metode varētu uzlabot cilmes šūnu ārstēšanu cita veida patoloģijām, ne tikai diabētam.

Protams, mēs nevaram tikt sev priekšā, jo metode līdz šim ir pārbaudīta tikai ar dzīvniekiem; Kā uzsver pētnieki, mēs esam tālu no tā, lai varētu dziedināt cilvēkus ar šāda veida eksperimentālu ārstēšanu.

Tomēr rezultāti noteikti ir daudzsološi un varētu norādīt ceļu uz nākotni, kurā mēs varam darīt tieši to.

'Mūsu pētījums kopumā uzsver, ka citoskeleta dinamika darbojas sinerģiski ar šķīstošiem bioķīmiskiem faktoriem, lai regulētu endodermālo šūnu likteni, paverot jaunas iespējas uzlabot diferenciācijas rezultātus.' secināja autori .

Par atklājumiem ziņots Dabas biotehnoloģija .

Šī raksta versija pirmo reizi tika publicēta 2020. gada februārī.

Populārākas Kategorijas: Fizika , Daba , Skaidrotājs , Viedoklis , Veselība , Neklasificēts , Sabiedrību , Vidi , Dabu , Cilvēkiem ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.