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Cellule di Weill Cornell Team Creates Self-Renewing Hematopoietic Stem per trapianto

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I ricercatori a Weill Cornell Medicine hanno scoperto un metodo innovatore per fare un rifornimento illimitato dei globuli in buona salute dalle cellule disponibili facilmente che linea vasi sanguigni. Segni di questo risultato la prima volta che qualsiasi gruppo di ricerca ha generato tali cellule staminali emopoietiche.

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«Questa è un'innovazione gioco-cambiante che ci porta più vicini non solo trattare i disturbi a carici del sangue, ma anche decifrando la biologia complessa del macchinario di auto-rinnovamento della cellula staminale,» ha detto il Dott. senior Shahin Rafii, direttore dell'autore dell'istituto della cellula staminale di Ansary, del capo della divisione di medicina rigeneratrice e di Arthur B. Belfer Professor a Weill Cornell Medicine.

«Questo è emozionante perché ci fornisce un percorso verso la generazione clinicamente delle quantità utili di cellule staminali normali per trapianto che può aiutarci a curare i pazienti con le malattie del sangue genetiche ed acquistate,» ha aggiunto il Dott. co-senior Joseph Scandura, un professore associato dell'autore di medicina e direttore scientifico dei neoplasma mieloproliferativi d'argento concentra a Weill Cornell Medicine.

Questa immagine mostra le cellule staminali ematopoietiche riprogrammate (verde) che stanno risultando dalle cellule del topo. Queste cellule staminali stanno sviluppando vicino ad un gruppo di cellule, hanno chiamato le cellule alveolari vascolari (grige), che fornisce loro i fattori di consolidazione necessari per riprogrammare. (Credito di immagine: Il centro di citometria e di microscopia di Dott. Raphael Lis /Flow, Starr Foundation, laboratorio Tri istituzionale di derivazione della cellula staminale)

Le cellule staminali ematopoietiche (HSCs) sono cellule durature che maturano in tutti i tipi di globuli: globuli, globuli rossi e piastrine bianchi. Miliardi di globuli di circolazione non sopravvivono a lungamente nel corpo e devono essere riempiti continuamente. Quando questo non accade, le malattie del sangue severe, quale l'anemia, emorragia o infezioni pericolose, possono accadere. Una proprietà speciale di HSCs è che possono anche «auto-rinnovare» per formare più HSCs. Questa proprietà permette appena alcun mille HSCs per produrre tutti globuli che una persona ha durante la sua vita.

I ricercatori lungamente hanno sperato di trovare un modo incitare il corpo a produrre HSCs sano per curare queste malattie. Ma questo non è stato compiuto mai, in parte perché gli scienziati hanno non potuti all'AT. "A" che consolida l'ambiente all'interno di cui le cellule staminali possono convertire in nuove, cellule durature — finora.

In una carta pubblicata in natura, Rafii ed i suoi colleghi dimostrano un modo convertire efficientemente le cellule che allineano tutti i vasi sanguigni, hanno chiamato le cellule endoteliali vascolari, in HSCs abbondante e completamente di funzionamento che può essere trapiantato per rendere un rifornimento di vita di nuovi, globuli in buona salute. Il gruppo di ricerca inoltre ha scoperto che i tipi specializzati di cellule endoteliali serviscono da quell'ambiente di consolidazione, conosciuto come le cellule alveolari vascolari e coreografano il auto-rinnovamento del nuovo HSCs convertito. Ciò che trova può risolvere una delle domande più di lunga durata nella medicina rigeneratrice e riproduttiva: Come fanno costantemente cellule staminali riempiono il loro rifornimento?

Il gruppo di ricerca ha mostrato in uno studio 2014 di natura che convertire le cellule endoteliali vascolari umane adulte in cellule ematopoietiche era fattibile. Tuttavia, il gruppo non poteva provare che avevano generato HSCs vero perché la funzione ed il potenziale rigeneratore di HSCs umano possono approssimarsi a soltanto trapiantando le cellule nei topi, che vero non imitano la biologia umana.

Per affrontare questa edizione, il gruppo ha applicato il loro approccio di conversione ai modelli del trapianto del midollo del sangue del topo che sono dotati di funzione immune normale ed a dove la prova definitiva per potenziale di HSC potrebbe rigorosamente provato. I ricercatori hanno preso le cellule endoteliali vascolari isolate dagli organi adulti prontamente accessibili dei topi e li hanno istruiti per produr in eccessoe determinate proteine connesse con la funzione delle cellule di sangue. Queste cellule riprogrammate si sono sviluppate e moltiplicato state nella co-cultura con il posto adatto vascolare costruito. Il HSCs riprogrammato poi è stato trapiantato come unicellulari con le loro progenie nei topi che erano stati irradiati per distruggere tutti la loro formazione e sistemi immunitari del sangue e poi ha controllato per vedere indipendentemente da fatto che auto-rinnoverebbero e produrrebbero i globuli in buona salute.

Notevolmente, la procedura di conversione ha reso una pletora di HSCs transplantable che ha rigenerato l'intero sistema del sangue in topi per la durata delle loro durate della vita, un fenomeno conosciuto come l'innesto.

«Abbiamo sviluppato un pieno-funzionamento e sistema duraturo del sangue,» ha detto il Dott. Raphael Lis, un istruttore dell'autore principale nella medicina e nella medicina riproduttiva a Weill Cornell Medicine.

Inoltre, i topi di HSC-engrafted hanno sviluppato tutte componenti di lavoro dei sistemi immunitari. «Questo è clinicamente perché le cellule riprogrammate potrebbero essere trapiantate per permettere i pazienti che combattano le infezioni dopo i trapianti del midollo,» il Dott. importante Lis ha detto.

I topi nello studio hanno continuato a vivere delle le vite normale lunghezzi ed a morire morti naturali, senza il segno della leucemia o di tutti i altri disturbi a carici del sangue.

In collaborazione con il Dott. Olivier Elemento, il direttore associato del principe Alwaleed Bin Talal Bin Abdulaziz Al-Saud Institute di HRH per la biomedicina di calcolo ed il Dott. Jenny Xiang, il direttore dei servizi di genomica, il Dott. Rafii ed il suo gruppo inoltre hanno indicato che il HSCs riprogrammato e le loro progenie differenziate — compreso le cellule di sangue bianche e rosse come pure le cellule immuni — sono stati dotati davanti gli stessi attributi genetici a quello delle cellule staminali adulte normali. Questi risultati suggeriscono che i risultati trattati riprogrammanti nella generazione di HSCs vero che hanno firma genetica che è molto simile all'adulto normale HSCs

Il gruppo di Weill Cornell Medicine è il primo per raggiungere riprogrammare cellulare per creare HSCs engraftable ed autentico, che sono stati considerati il sacro Graal della ricerca della cellula staminale. «Pensiamo che la differenza sia il posto adatto vascolare,» ha detto il Dott. di contributo Jason Butler, un assistente universitario dell'autore di medicina rigeneratrice a Weill Cornell Medicine. «Crescente le cellule staminali nel posto adatto vascolare le mette nuovamente dentro il contesto, dove vengono da e si moltiplicano. Pensiamo che ecco perché abbiamo potuti ottenere le cellule staminali capaci di autorinnovante.»

Se questo metodo può essere riportato in scala su ed applicarsi agli esseri umani, potrebbe avere vaste implicazioni cliniche. «Potrebbe permettere che noi forniamo alle cellule staminali in buona salute ai pazienti che hanno bisogno dei donatori del midollo osseo ma che non ha partita genetica,» Scandura ha detto. «Potrebbe condurre ai nuovi modi curare la leucemia e può aiutarci a correggere i difetti genetici che causano le malattie del sangue come l'anemia faciforme.»

«Più d'importanza, il nostro modello vascolare di espansione della posto-gambo-cellula può essere impiegato per clonare i fattori di crescita sconosciuti chiave prodotti da questo posto adatto che sono essenziali per auto-perpetuarsi delle cellule staminali,» Rafii ha detto. «L'identificazione di quei fattori ha potuto essere importante per dipanare i segreti della longevità delle cellule staminali e la traduzione del potenziale della terapia di cellula staminale alla regolazione clinica.»