logo

Пользовательского поиска

Saturday 20th of October 2018

Прямое перепрограммирование фибробластов в нейроны – новая надежда на излечение нейродегенеративных заболеваний

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Статьи - Нейродегенеративные заболевания
Автор: Administrator   
04.08.2011 12:22

 

13

(Фото: Sebastian KaulitzkiShutterstock)

 

Человеческие индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (hiPSCs) получены перепрограммированием целого ряда различных соматических клеточных типов с использованием нескольких подходов. Ученый из Института Гладстона (Gladstone Institutes), США, разработал новый метод перепрограммирования клеток человеческой кожи – фибробластов – в нейроны головного мозга, минуя стадию индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Это исследование открывает новые перспективы в регенеративной медицине и разработке персонализированных лекарственных препаратов.


В статье, опубликованной в интернет-издании журнала Cell Stem Cell, Шэн Дин (Sheng Ding), PhD, описывает эффективные и надежные методы преобразования взрослых клеток кожи (мезодерма) в нейроны (эктодерма), способные передавать электрические мозговые сигналы. Это первые документально подтвержденные эксперименты по трансформированию фибробластов взрослого человека в функциональные клетки головного мозга.


Шэн Дин (Sheng Ding), PhD.

 

Шэн Дин (Sheng Ding), PhD.

(Фото: gladstone.ucsf.edu)

 

 

 

«Эта работа может иметь важные последствия для пациентов, страдающих такими нейродегенеративными заболеваниями, как болезни Хантингтона, Паркинсона и Альцгеймера»,- говорит доктор медицины Леннарт Муке (Lennart Mucke), возглавляющий неврологические исследования в Институте Гладстона. «Последнее исследование доктора Дина дает новую надежду на разработку медицинских препаратов для лечения этих заболеваний, а также на возможность применения заместительной клеточной терапии для лечения миллионов людей, страдающих этими тяжелейшими и необратимыми заболеваниями».

Работа была проведена в сотрудничестве с доктором медицины и философии Стюартом Липтоном (Stuart Lipton), возглавляющим Научно-исследовательский центр неврологии, старения и стволовых клеток Медицинского научно-исследовательского института Сэнфорд-Бернем (Sanford-Burnham Medical Research Institute). Доктор Дин, один из ведущих мировых специалистов в области химической биологии стволовых клеток, с 2011 года работает в Институте Гладстона и в Калифорнийском университете в Сан-Франциско (University of California San Francisco, UCSF), где занимает должность профессора фармацевтической химии. Институт Гладстона – филиал UCSF – является одной из ведущих независимых биомедицинских исследовательских организаций, использующих передовые исследования в области стволовых клеток для работы в трех основных направлениях – сердечно-сосудистые и нейродегенеративные заболевания и вирусные инфекции.


Шинья Яманака (Shinya Yamanaka), MD, PhD.

 

Шинья Яманака (Shinya Yamanaka), MD, PhD. (Фото: inventorspot.com)

 

 

 

Исследования доктора Дина основываются на работе по перепрограммированию клеток другого ученого из Института Гладстона, старшего научного сотрудника доктора медицины и философии Шинья Яманака (Shinya Yamanaka). В 2006 году доктор Яманака нашел способ перепрограммирования взрослых фибробластов в клетки, обладающие свойствами стволовых. Это открытие способствовало значительному прогрессу в клеточной биологии и исследовании стволовых клеток.

Эмбриональные стволовые клетки – плюрипотентные клетки, способные трансформироваться в любой тип клеток человеческого организма – обладают огромным потенциалом в области регенеративной медицины, целью которой является замена или восстановление поврежденных органов и тканей. Многие в научном сообществе считают использование стволовых клеток ключом к излечению и полной победе над целым рядом болезней, включая сердечно-сосудистые и нейродегенеративные заболевания и диабет. Но использование эмбриональных стволовых клеток вызывает множество вопросов этического характера, чем и объясняется значимость найденного доктором Яманака альтернативного способа получения человеческих стволовых клеток без использования эмбрионов.


Человеческие фибробласты (мезодерма). Ядра клеток, содержащие генетическую информацию, показаны красным. Белок актин филаментов, составляющих часть цитоскелета, - зеленым. Цитоскелет поддерживает форму клетки, позволяет ей перемещаться и участвует во внутриклеточном транспорте веществ. Фибробласты дают начало соединительной ткани, вырабатывая коллаген – основной структурный белок организма.

 

Человеческие фибробласты (мезодерма). Ядра клеток, содержащие генетическую информацию, показаны красным. Белок актин филаментов, составляющих часть цитоскелета, - зеленым. Цитоскелет поддерживает форму клетки, позволяет ей перемещаться и участвует во внутриклеточном транспорте веществ. Фибробласты дают начало соединительной ткани, вырабатывая коллаген – основной структурный белок организма. (Конфокальная световая микроскопия). (Фото: Science Photo Library, P780/0126)


Работа доктора Дина расширяет подход доктора Яманака, предлагая еще один метод, позволяющий избежать использования эмбриональных стволовых клеток и создающий совершенно новую платформу для фундаментальных исследований болезней человека. Технология полного перепрограммирования клеток позволяет получать нейроны головного мозга, сердца и других тканей из клеток кожи пациентов с конкретными заболеваниями, не прибегая к использованию для исследовательских целей моделей этих заболеваний, воспроизведенных на организмах дрожжей, плодовых мушек или мышей. Полученные из фибробластов клетки содержат полный набор генов, ставших причиной конкретного заболевания, предоставляя ученым возможность создавать несравнимо более совершенные модели для изучения этого заболевания, эффективности лекарственных препаратов и других видов лечения. В будущем такие перепрограммированные фибробласты могут быть использованы для проверки как безопасности лекарственных препаратов, так и их эффективности для конкретного пациента, например, с болезнью Альцгеймера.


7

 

(yahoo.brand.edgar-online.com)

 

 

 

«Эта технология должна позволить нам очень быстро моделировать нейродегенеративные заболевания в лабораторных условиях на основе нейронов конкретного пациента всего за несколько дней, а не месяцев, требовавшихся ранее», - объясняет доктор Липтон.

Чтобы перепрограммировать клетки кожи 55-ти летней женщины непосредственно в нейроны головного мозга доктор Дин использовал два транскрипционных фактора (MYT1L and BRN2) и микроРНК(miR-124). (МикроРНК – мельчайшие цепочки генетического материала, регулирующие почти все процессы в каждой клетки организма). Полученные человеческие индуцированные нейроны (hiNs) демонстрируют типичную нейрональную морфологию и маркерную генную экспрессию и электрические потенциалы действия. Они обмениваются электрическими импульсами, необходимыми клеткам мозга для коммуникации, образуя между собой функциональные синапсы. Использование микроРНК для перепрограммирования клеток более безопасно и более эффективно, чем широко распространенный подход генной модификации. Доктор Дин рассчитывает, что в будущих экспериментах ему удастся перепрограммировать фибробласты в нейроны, используя только микроРНК и фармацевтические соединения.


Нейроны (эктодерма). Тела клеток показаны зеленым, дендриты и аксоны – синим. (Сканирующая электронная микроскопия).

 

Нейроны (эктодерма). Тела клеток показаны зеленым, дендриты и аксоны – синим. (Сканирующая электронная микроскопия). (Фото: Science Photo Library, C003/5967)

 

 

 

«Это позволит нам избежать любых модификаций генома», - объясняет ученый. «Полученные нами клетки еще не готовы для трансплантации. Но такой подход устраняет некоторые из основных технических препятствий на пути к использованию перепрограммированных клеток для получения клеток пригодных для пересадки при целом ряде заболеваний. Наши результаты окажут большое влияние на стратегии замены клеток при нейродегенеративных заболеваниях, моделирование болезней и исследования в области развития нейронов».

 

 

По материалам

Gladstone Scientist Converts Human Skin Cells into Functional Brain Cells

 

Оригинальная статья:

Rajesh Ambasudhan, Maria Talantova, Ronald Coleman, Xu Yuan, Saiyong Zhu, Stuart A. Lipton, Sheng Ding. Direct Reprogramming of Adult Human Fibroblasts to Functional Neurons under Defined Conditions

 

© «Прямое перепрограммирование фибробластов в нейроны – новая надежда на излечение нейродегенеративных заболеваний». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Нейродегенеративные заболевания. Письменное разрешение обязательно.

 

 

Еще о работе профессора Дина


В одном шаге от Святого Грааля: принципиально новый метод перепрограммирования стволовых клеток

Новый метод получения нейральных стволовых клеток обещает революцию в регенеративной медицине

Очередной успех доктора Дина: фибробласты перепрограммированы в инсулин-продуцирующие клетки поджелудочной железы

Молекулярный коктейль трансформирует клетки кожи в сокращающиеся клетки сердца

Клетки кожи трансформированы в зрелые гепатоциты

Ученые воссоздают клетки, погибающие при травмах спинного мозга

Три типа клеток сердца из клеток кожи

Перепрограммирование без генной инженерии: доктор Дин и его коктейли

 

 

и о нейродегенеративных заболеваниях

(Альцгеймера, Паркинсона, Гентингтона)


Никотин защищает мозг от болезни Паркинсона

Разработаны ингибиторы роста амилоидных волокон при болезни Альцгеймера и ВИЧ-инфекции

Описана одна из начальных стадий процесса аутофагии

Важный шаг к победе над болезнью Альцгеймера - первая модель протеазы семейства GXGD с атомным разрешением

Полифенолы винограда могут защитить от болезни Альцгеймера

Тромбоцитарный фактор роста ВВ – перспективный кандидат на роль препарата для лечения болезни Паркинсона

Новый кандидат на роль препарата для лечения болезни Альцгеймера

Новое о болезни Альцгеймера: два аномальных белка могут работать в тандеме, нарушая структуру и функцию митохондрий нейронов

Бактерия Helicobacter pyloriможет способствовать развитию болезни Паркинсона

Первые субнаномасштабные снимки белка болезни Хантингтона

Предшественник половых гормонов подавляет воспаление ткани мозга, связанное с нейродегенеративными заболеваниями

Ключевую роль в развитии болезни Паркинсона может играть нарушение аксонного транспорта

Установлена прямая связь между образованием бета-амилоидных бляшек при болезни Альцгеймера и активностью нейронов головного мозга

Анализ крови для болезни Альцгеймера: дифференциальная диагностика на ранней стадии заболевания

Болезнь Альцгеймера: бета-амилоидный белок разрушает моторные белки транспортной системы нейронов

Шведские ученые нашли диагностический биомаркер ранней стадии болезни Паркинсона

Раскрыт механизм действия мутаций в гене LRRK2, вызывающих одну их наследственных форм болезни Паркинсона

Ацетилирование тау-белка – новый биомаркер болезни Альцгеймера

Инсулин как потенциальное средство лечения болезни Альцгеймера

Уникальные взрослые стволовые клетки могут использоваться для лечения болезни Паркинсона и других неврологических заболеваний

Болезнь Хантингтона: стволовые клетки могут дать начало новым нейронам

Препарат для лечения астмы может замедлить развитие болезни Альцгеймера

Ранние стадии развития болезни Паркинсона могут быть связаны с митохондриями

Новый метод адресной доставки лекарственных препаратов при болезни Альцгеймера

Причина болезни Паркинсона связана с изменением активности микроРНК

Первые успешные клинические испытания геннотерапевтического метода лечения болезни Паркинсона

Новый класс соединений для лечения рака и нейродегенеративных заболеваний

Причиной болезни Паркинсона может являться дисфункция микротрубочек

Найден ключ к болезни Паркинсона?

Противодиабетический препарат метформин может оказаться эффективным средством лечения болезни Альцгеймера

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday118
mod_vvisit_counterYesterday1312
mod_vvisit_counterThis week8060
mod_vvisit_counterLast week9071
mod_vvisit_counterThis month25109
mod_vvisit_counterLast month38100
mod_vvisit_counterAll days4153615

We have: 31 guests, 1 bots online
Your IP: 54.80.188.87
 , 
Today: Окт 20, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.