logo

Пользовательского поиска

Saturday 17th of November 2018

Новый метод получения стволовых клеток крови для трансплантации костного мозга

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Стволовые клетки
Автор: Administrator   
26.03.2013 23:52

 

Новый метод делает возможным получение большого количества стволовых клеток крови в лабораторных условиях, что позволит увеличить количество трансплантаций костного мозга.

Новый метод делает возможным получение большого количества стволовых клеток крови в лабораторных условиях, что позволит увеличить количество трансплантаций костного мозга. (Фото: Weill Cornell Medical College)


Ежегодно во всем мире проводится более 50000 трансплантаций стволовых клеток. Исследовательская группа под руководством ученых Медицинского колледжа Вейлла Корнеллского университета (Weill Cornell Medical College, Weill Cornell), возможно, решила основной вопрос, связанный с получением большого количества взрослых гемопоэтических стволовых клеток вне организма человека для клинической трансплантации костного мозга. Это важный шаг на пути к получению большого запаса стволовых клеток крови, необходимых для восстановления нормального кроветворения.


В статье в журнале Blood ученые из Weill Cornell и их коллеги из Мемориального онкологического центра Слоуна-Кеттеринга (Memorial-Sloan Kettering Cancer Center) сообщают о разработке белка, позволяющего получать большие количества гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) после их извлечения из костного мозга донора. Этот инженерный белок сохраняет стволовые свойства размножающихся ГСК, что означает, что они не будут дифференцироваться в специализированные типы клеток крови до пересадки в костный мозг реципиента.

Поиск совместимого донора костного мозга – сложная задача, а сам забор костного мозга – его извлечение с помощью иглы из большой кости под общим наркозом – тяжелый и болезненный для донора процесс. Кроме того, количество клеток костного мозга, получаемое в результате одного забора, часто не достаточно для проведения успешной трансплантации, и во многих случаях, чтобы обеспечить достаточное количество стволовых клеток для пересадки реципиенту, донору приходится пройти несколько таких процедур.

Размножение здоровых гемопоэтических стволовых клеток в лабораторных условиях будет означать, что у доноров можно будет забирать меньшее количество стволовых клеток. Кроме того, взрослые ГСК могут быть заморожены и сохранены для последующего размножения и использования, что в настоящее время невозможно.

«Наша работа показывает, что мы можем преодолеть одно из основных технических препятствий в размножении взрослых стволовых клеток крови, впервые делая возможным их производство в промышленных масштабах», - говорит руководитель исследования доктор Пенгбо Чжоу (Pengbo Zhou), профессор патологии и лабораторной медицины колледжа Weill Cornell.

По мнению доктора Чжоу, если разработанная ими технология успешно пройдет предстоящее тестирование, банки костного мозга могут занять место рядом с банками крови.

«Нашей ближайшей целью является выяснить, можно ли забирать у донора меньшее количество стволовых клеток крови и размножать их для трансплантации. В этом случае, вероятно, появится большее количество желающих стать донорами», - говорит доктор Чжоу. «Если доноров будет много, мы сможем проводить типирование клеток прежде, чем заморозить и поместить их в банк, и будем знать все их иммунные характеристики. Надеюсь, что, когда пациент будет нуждаться в пересадке костного мозга для лечения рака или другого заболевания, мы сможем найти совместимые клетки, размножить их и использовать для пересадки».

В перспективе люди смогут выбрать и такой вариант – поместить в банк свой собственный костный мозг для возможного использования в будущем, считает доктор Чжоу. «Собственные стволовые клетки крови человека не только являются лучшим средством лечения многих типов рака крови – они могут быть полезны и для других целей, например, для замедления старения».

Костный мозг является «домом» гемопоэтических стволовых клеток, из которых образуются все клетки крови, в том числе все типы клеток иммунной системы. Один из методов лечения пациентов с лейкемией, вызванной аномальными клетками крови, заключается в удалении нездорового мозга и пересадке здоровых донорских стволовых клеток крови. Пересадка костного мозга может потребоваться и пациентам с определенными видами рака, когда противоопухолевое лечение пагубно влияет на кроветворение. Трансплантация костного мозга может быть использована и для лечения других заболеваний, например, различных иммунодефицитов.

Проблемы с извлечением донорского костного мозга стали основанием для нескольких попыток размножения гемопоэтических стволовых клеток в лабораторных условиях. В фокусе этих исследований был транскрипционный фактор HOXB4, стимулирующий пролиферацию ГСК.

«Чем больше в стволовых клетках белка HOXB4, тем интенсивнее они самообновляются и увеличивают свою популяцию», - поясняет доктор Чжоу.

Но практическая применимость результатов всех предыдущих исследований оказалась ограниченной. Как известно, гемопоэтические стволовые клетки в значительной степени резистентны к переносу генов. На сегодняшний день самым эффективным средством доставки терапевтических генов в ГСК в лабораторных условиях являются вирусные векторы. В прошлом ученые использовали вирусы в качестве транспортного средства для доставки терапевтических генов пациентам с тяжелым комбинированным иммунодефицитным синдромом для коррекции функций иммунной системы. Однако у четверых детей развилась связанная с применением этого метода лечения лейкемия, что объяснялось невозможностью контроля над тем, куда именно в геноме клеток встраивается вирус – часто место его встраивания приходится на так называемые «горячие точки», что приводит к активации онкогенов или инактивации генов-супрессоров опухолевого роста. Кроме того, другие ученые показали, что белок HOXB4 можно непосредственно внедрять в извлеченные стволовые клетки костного мозга.

«Все, что нужно было сделать, это добавить к этому белку небольшой тэг, который, действуя в качестве транспортного средства, проводил эти белки через мембрану клетки прямо в ее ядро», - поясняет доктор Чжоу. «Но период полужизни природного белка очень короток – около одного часа. А это значит, что для размножения стволовых клеток крови HOXB4 нужно постоянно добавлять. Так как белки очень дороги, этот процесс как дорогостоящ, так и непрактичен».

Доктор Чжоу и его группа, в сотрудничестве с группой доктора Малколма А.С. Мура (Malcolm A. S. Moore) из Мемориального онкологического центра Слоуна-Кеттеринга, выбрали другой подход. Они выяснили, почему белок HOXB4 так недолго живет в гемопоэтических стволовых клетках, если эти клетки не защищены своей нишей. Оказалось, что HOXB4 становится мишенью для разрушения, с тем чтобы стволовые клетки могли начать дифференциацию – то есть трансформацию в различные виды взрослых клеток крови.

«HOXB4 предотвращает дифференциацию стволовых клеток крови, одновременно позволяя им самообновляться», - говорит доктор Чжоу.

Исследователи выяснили, что один из белков – CUL4 – выполняет задачу распознавания HOXB4 и делает его видимым для клеточных механизмов деградации белков. Они установили, что CUL4 распознает HOXB4 благодаря четырем аминокислотам, находящимся на его поверхности.

Исследователи разработали синтетический белок HOXB4 с замаскированным сигналом разрушения. Получив большое количество такого белка с помощью бактерий, они доставили его в человеческие ГСК.

«Если сигнал деградации скрыт от CUL4, период полужизни HOXB4 увеличивается до 10 часов», - продолжает доктор Чжоу. «Инженерный HOXB4 хорошо справлялся со своей задачей размножения стволовых клеток, сохраняя при этом все их стволовые свойства. Как результат, клетки с инженерным HOXB4 демонстрировали более высокую способность к размножению, чем получавшие природный вариант этого белка. Эксперименты на животных показали, что пересаженные инженерные человеческие стволовые клетки сохраняют свои свойства в костном мозге мышей».

По словам доктора Чжоу, чтобы получить необходимое для пересадки пациенту или для помещения в банк количество стволовых клеток крови, инженерный белок HOXB4 можно вводить примерно каждые 10 часов.

«Это наша конечная цель», - говорит ученый. «Чтобы достичь ее, предстоит, вероятно, преодолеть еще множество препятствий. Но, кажется, мы нашли, как справиться с одной из главных проблем – получением большого количества взрослых гемопоэтических стволовых клеток».

 

 

По материалам

New Method Developed to Expand Blood Stem Cells for Bone Marrow Transplant

 

Аннотация к статье Improved ex vivo expansion of adult hematopoietic stem cells by overcoming CUL4-mediated degradation of HOXB4

 

© «Новый метод получения стволовых клеток крови для трансплантации костного мозга». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на данную страницу сайта LifeSciencesToday.

 

 

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday620
mod_vvisit_counterYesterday819
mod_vvisit_counterThis week6426
mod_vvisit_counterLast week5343
mod_vvisit_counterThis month13328
mod_vvisit_counterLast month40524
mod_vvisit_counterAll days4182358

We have: 87 guests, 1 bots online
Your IP: 54.234.13.175
 , 
Today: Ноя 17, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.