Anticorpo trasforma le cellule staminali direttamente in cellule cerebrali

Maggio 14, 2016 Admin Salute 0 3
FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc

Le tecniche attuali per trasformare cellule di midollo dei pazienti in cellule di qualche altro tipo desiderato sono relativamente ingombranti, rischioso e effettivamente confinata al piatto laboratorio. La nuova scoperta indica la possibilità di tecniche semplici e più sicure. Terapie cellulari derivate da cellule dei pazienti sono ampiamente dovrebbero essere utile nel trattamento di lesioni del midollo spinale, ictus e altre condizioni in tutto il corpo, con poco o nessun rischio di rigetto immunitario.

"Questi risultati evidenziano il potenziale di anticorpi come manipolatori versatili funzioni cellulari", ha detto Richard A. Lerner, la Lita Annenberg Hazen professore di immunochimica e professore dell'istituto presso il Dipartimento di Biologia Cellulare e Molecolare presso TSRI, e ricercatore principale per il nuovo studio . "Questo è un grido lontano dalle anticorpi modo usato per essere pensato - le molecole che sono state selezionate solo per il legame e non la funzione."




I ricercatori hanno scoperto il metodo, riportato in linea Early Edition degli Atti della National Academy of Sciences settimana del 22 aprile 2013, mentre la ricerca di anticorpi in laboratorio cresciuto in grado di attivare un recettore di crescita stimolante sulle cellule del midollo. Un anticorpo rivelato attivare il recettore in un modo che induce le cellule staminali del midollo - che normalmente si sviluppano in globuli bianchi - diventare cellule progenitrici neurali, un tipo di cellule cerebrali quasi-maturo.

Toolkit di Nature

Anticorpi naturali sono grandi, proteine ​​a forma di Y prodotte dalle cellule immunitarie. Collettivamente, sono abbastanza diversi per riconoscere circa 100 miliardi di forme distinte sui virus, batteri e altri obiettivi. Dal 1980, i biologi molecolari hanno saputo produrre anticorpi in colture cellulari in laboratorio. Questo ha permesso loro di iniziare a utilizzare questo vasto, bersaglio presa toolkit per fare sonde scientifiche, così come la diagnostica e le terapie per il cancro, l'artrite, il rigetto di trapianto, infezioni virali e altre malattie.

Alla fine del 1980, Lerner e colleghi TSRI aiutato inventare le prime tecniche per la generazione di grandi "librerie" di anticorpi distinti e rapidamente determinare quali di questi potrebbero legarsi a un target desiderato. L'anticorpo anti-infiammatori HUMIRA®, oggi uno dei farmaci più venduti al mondo, è stato scoperto con il vantaggio di questa tecnologia.

L'anno scorso, in uno studio guidato da TSRI Research Associate Hongkai Zhang, laboratorio di Lerner ideato una nuova tecnica di anticorpi-discovery - in cui gli anticorpi sono prodotti in cellule di mammifero con recettori o altre molecole target di interesse. La tecnica consente ai ricercatori di determinare rapidamente non solo anticorpi che si legano in una libreria per un dato recettore, per esempio, ma anche quelli che attivano il recettore e quindi alterare la funzione delle cellule.

Dish Lab in una cella

Per il nuovo studio, Lerner laboratorio Research Associate Jia Xie e colleghi hanno modificato la nuova tecnica in modo che le proteine ​​anticorpi prodotti in una determinata cella sono fisicamente ancorati alla membrana esterna della cellula, in prossimità dei suoi recettori bersaglio. "Limitando l'attività di un anticorpo per la cella in cui si è prodotto in modo efficace ci permette di utilizzare le librerie di anticorpi più grandi e di vagliare questi anticorpi più rapidamente per una specifica attività", ha detto Xie. Con la tecnica migliorata, scienziati possono vagliare una libreria di decine di milioni di anticorpi in pochi giorni.

In un test precoce, Xie ha utilizzato il nuovo metodo di screening per gli anticorpi che potrebbero attivare il recettore GCSF, un recettore del fattore di crescita trovato su cellule del midollo osseo e di altri tipi di cellule. Farmaci GCSF mimando sono stati tra i primi bestsellers biotech a causa della loro capacità di stimolare la crescita delle cellule del sangue bianco - che contrasta l'effetto collaterale midollo soppressione di chemioterapia.

Il team ben presto isolato un tipo di anticorpi o "clone" che potrebbe attivare il recettore GCSF e stimolare la crescita in celle di prova. I ricercatori hanno poi testato una versione disancorato, solubile di questo anticorpo su colture di cellule staminali del midollo osseo da volontari. Considerando che la proteina GCSF, come previsto, stimolato tali cellule staminali di proliferare e iniziare a maturare verso globuli bianchi adulte, l'anticorpo-GCSF simulando ha avuto un effetto nettamente diverse.

"Le cellule proliferano, ma anche iniziato diventando lungo e sottile e fissaggio al fondo del piatto", ricorda Xie.

Per Lerner, le cellule erano ricordano cellule progenitrici neurali - che ulteriori test per i marcatori di cellule neurali confermano fossero.

A New Direction

Cambiare cellule di midollo lineage in cellule di lineage neurale - un interruttore identità diretta chiamato "transdifferenziazione" - semplicemente attivando un unico recettore è un risultato degno di nota. Gli scienziati hanno metodi per trasformare cellule staminali del midollo in altri tipi di cellule adulto, ma questi metodi richiedono tipicamente un deprogrammazione radicale e rischiosa di cellule di midollo a uno stato di cellule staminali embrionali simile, seguito da una serie complessa di nudges molecolari verso un determinato adulto il destino della cellula. Relativamente pochi laboratori hanno segnalato tecniche transdifferenziazione diretta.

"Per quanto ne so, nessuno ha mai raggiunto transdifferenziazione utilizzando una singola proteina - una proteina che potenzialmente potrebbe essere utilizzato come terapia", ha detto Lerner.

Metodi cell-terapia attuali tipicamente presumono che le cellule del paziente saranno raccolti, poi riprogrammato e si moltiplicò in un piatto di laboratorio prima di essere reintrodotto nel paziente. In linea di principio, secondo Lerner, un anticorpo come quello che hanno scoperto potrebbe essere iniettato direttamente nel flusso sanguigno di un paziente malato. Dal sangue sarebbe trovare il suo modo di midollo, e, per esempio, convertire alcune cellule staminali del midollo in cellule progenitrici neurali. "Questi progenitori neurali potrebbero infiltrarsi nel cervello, trovare aree di danno e di aiutarli a riparare," ha detto.

Mentre i ricercatori ancora non sono sicuro del perché il nuovo anticorpo ha un tale effetto strano sul recettore GCSF, sospettano si lega al recettore per più di proteine ​​GCSF naturale può raggiungere, e questa interazione lunghe altera motivo di segnalazione del recettore. Ricercatori Drug-sviluppo stanno riconoscendo sempre più che le sottili differenze nel modo in cui un recettore sulla superficie cellulare è legato ed attivato può causare effetti biologici molto diversi. Che aggiunge complessità al loro compito, ma in linea di principio espande la portata di quello che possono ottenere. "Se è possibile utilizzare lo stesso recettore in modi diversi, quindi il potenziale del genoma è più grande", ha detto Lerner.

Oltre a Lerner e Xie, collaboratori di studio, "Autocrina Signaling Selezione basata su combinatorie anticorpi che transdifferenziare umano cellule staminali," sono stati Hongkai Zhang del Laboratorio Lerner, e Kyungmoo Yea dell'anticorpo dell'Istituto Scripps Corea, Chuncheon-si, Corea .

Finanziamento per lo studio è stato fornito da The Scripps Korea Institute anticorpo e Hongye Innovative Technologies Antibody (HIAT).

(0)
(0)

Commenti - 0

Non ci sono commenti

Aggiungi un commento

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Caratteri rimanenti: 3000
captcha