UCLA-Wissenschaftler haben entdeckt, ein link zwischen einem protein und die Fähigkeit der menschlichen Blut-Stammzellen selbst erneuern. In einer Studie, veröffentlicht heute in der Zeitschrift Natureberichtet das team, dass die Aktivierung der protein bewirkt, dass Blut-Stammzellen selbst erneuern mindestens zwölffache in Labor-Bedingungen.
Die Multiplikation von Blut-Stammzellen in Bedingungen außerhalb des menschlichen Körpers könnten erheblich verbessern die Behandlungsmöglichkeiten für Blutkrebs wie Leukämie und für viele vererbte Blut-Erkrankungen.
Dr. Hanna Mikkola, ein Mitglied der Eli und Edythe Broad Center of Regenerative Medicine and Stem Cell Research an der UCLA und leitende Autor der Studie, die untersucht hat, Blut-Stammzellen für mehr als 20 Jahre.
„Obwohl wir gelernt haben, eine Menge über die Biologie dieser Zellen im Laufe der Jahre ist eine wichtige Herausforderung ist geblieben: human blood stem cells self-renew im Labor“, sagte Sie. „Wir haben um dieses Hindernis zu überwinden, sich zu bewegen das Feld nach vorne.“
Blut-Stammzellen, auch bekannt als hämatopoetische Stammzellen befinden sich im Knochenmark, wo Sie sich selbst erneuern als auch differenzieren zu erstellen, die alle Arten von Blutzellen. Knochenmark-Transplantationen verwendet wurden seit Jahrzehnten zur Behandlung von Menschen mit Erkrankungen des Blut-oder Immunsystems. Jedoch, Knochenmark-Transplantationen haben erhebliche Einschränkungen: die Suche eines kompatiblen Knochenmarkspender ist nicht immer möglich, das Immunsystem des Patienten ablehnen können, die fremde Zellen und der Anzahl der transplantierten Stammzellen, die möglicherweise nicht genug, um erfolgreich zu behandeln, die Krankheit.
Bei Blut-Stammzellen entnommen, das Knochenmark und in Labor Gerichte, Sie verlieren schnell Ihre Fähigkeit, sich selbst zu erneuern, und entweder Sie sterben, oder differenzieren sich in andere Blutkörperchen-Typen. Mikkola ist das Ziel, so dass Blut-Stammzellen selbst erneuern in kontrollierten Labor-Bedingungen, würde eröffnen eine Vielzahl neuer Möglichkeiten für die Behandlung von vielen Blut-Störungen—unter Ihnen sicherer Gentechnik von Patienten eigene Blutstammzellen. Es könnte auch ermöglichen, Wissenschaftler zu produzieren, die Blut-Stammzellen von pluripotenten Stammzellen, die das potential haben, zu jedem Zelltyp im Körper.
Zu entdecken, was macht Blut-Stammzellen selbst erneuern, in einem Labor, die Forscher analysierten die Gene, die ausgeschaltet wie das menschliche Blut-Stammzellen verlieren die Fähigkeit zur selbst-Erneuerung, in Anbetracht dessen, welche Gene ausgeschaltet, wenn die Blut-Stammzellen differenzieren sich in bestimmten Blutzellen wie weiße oder rote Blutkörperchen. Dann setzen Sie die Blut-Stammzellen in Labor Gerichte und beobachtet, welche Gene stillgelegt. Die Verwendung von pluripotenten Stammzellen aus Blut Stammzellen-ähnliche Zellen, fehlte die Fähigkeit, sich selbst zu erneuern und überwacht die Gene wurden nicht aktiviert.
Sie fanden, dass die expression von einem gen namens MLLT3 wurde eine enge Korrelation mit Blut-Stammzellen, die die Möglichkeit zur selbst-erneuern und, dass das protein erzeugt, indem die gene MLLT3 bietet Blut-Stammzellen mit den Anweisungen, die notwendig sind, um seine Fähigkeit, sich selbst zu erneuern. Es tut dies durch die Zusammenarbeit mit anderen regulatorischen Proteinen zu halten wichtige Teile der Blut-Stammzellen die Maschinen betriebsbereit, da die Zellen teilen.
Die Forscher fragten sich, ob die Aufrechterhaltung der Ebene der MLLT3-protein in Blut-Stammzellen im Labor Gerichte, die ausreichen würden, um die Verbesserung Ihrer selbst-erneuernde Fähigkeiten. Mit einem viralen Vektor—eine speziell veränderte Viren transportieren die genetische information einer Zelle ist der Zellkern, ohne dass eine Krankheit—das team eingefügt, eine aktive MLLT3-gen in Blutstammzellen und beobachtet, dass die funktionelle Blut-Stammzellen in der Lage waren sich zu vermehren, in Nummer mindestens zwölffache im Labor Gerichte.
„Wenn wir denken über die Höhe der Blut-Stammzellen erforderlich, einen Patienten zu behandeln, das ist eine beträchtliche Zahl“, sagte Mikkola, der auch ein professor für molekular -, Zell und Entwicklungs Biologie der UCLA College und ein Mitglied des UCLA Jonsson Comprehensive Cancer Center. „Aber wir sind nicht nur die Fokussierung auf Quantität; wir müssen auch dafür sorgen, dass die lab-erstellt von Blut-Stammzellen können auch weiterhin ordnungsgemäß funktioniert, indem alle Blutkörperchen-Typen, wenn Sie transplantiert.“
Andere neuere Studien haben festgestellt, kleine Moleküle—organische verbindungen, die Häufig benutzt werden, um zu erstellen, pharmazeutische Drogen und Medikamente, die helfen, sich zu vermehren menschlichen Blut-Stammzellen im Labor. Wenn Mikkola-team die kleinen Moleküle, die Sie beobachtet, dass die Blut-Stammzell-Selbsterneuerung verbessert im Allgemeinen, aber die Zellen konnte nicht Aufrechterhaltung der einwandfreien Funktion von MLLT3 Ebenen, und Sie auch nicht funktioniert, auch wenn Sie transplantiert in Mäuse.
„Die bisherigen Entdeckungen mit dem kleinen Molekülen sind sehr wichtig, und wir bauen auf Sie“, sagte Vincenzo Calvanese, ein Projekt Wissenschaftler der UCLA und der Studie co-entsprechenden Autor. „Unsere Methode, welche macht Blut-Stammzellen der kleinen Moleküle und fügt auch eine aktive gene MLLT3, erstellt von Blut-Stammzellen, die, integriert sich gut in Maus-Knochenmark, effizient produziert, alle Blutkörperchen-Typen und verwaltet sich selbst erneuernde Fähigkeit.“
Wichtig ist, MLLT3 aus dem Blut Stammzellen selbst erneuern, in einem sicheren rate; Sie nicht erwerben keine gefährlichen Eigenschaften wie die Multiplikation zu viel oder mutiert und produzieren abnorme Zellen, könnte zu Leukämie führen.