I biologi scoprono microRNA che la funzione delle cellule staminali del sangue controllano

Maggio 3, 2016 Admin Salute 0 4
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Una chiave per la lotta contro queste malattie sta guadagnando una comprensione dei geni e delle molecole che controllano la funzione di queste cellule staminali. I biologi del California Institute of Technology (Caltech) hanno preso un grande passo verso questo scopo, con la scoperta di un gruppo romanzo di molecole che si trovano in alte concentrazioni all'interno delle cellule staminali ematopoietiche e sembra regolare la loro produzione.

Quando le molecole, piccoli frammenti di RNA conosciuta come microRNA (miRNA), sono sperimentalmente elevati a più alti livelli nelle cellule staminali ematopoietiche di topi di laboratorio, essi "o ostacolano o accelerare la funzione di queste cellule", spiega David Baltimore, Robert Andrews Millikan Professore di Biologia, destinatario del Premio Nobel 1975 per la Fisiologia e Medicina, e investigatore principale sulla ricerca.




Un documento per il lavoro è stato pubblicato il 26 luglio, nella prima edizione on line dei Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Curiosamente, i ricercatori hanno scoperto che un particolare miRNA, miR-125b, svolge un doppio ruolo notevole. Quando miR-125b è stato lievemente elevato, ha accelerato la produzione di cellule del sangue mature dalle cellule staminali del sangue di gran lunga migliore rispetto a qualsiasi altro miRNA. Ma quando la sua espressione è stato spinto a livelli molto più elevati, Baltimore dice, "ha portato ad un cancro vizioso entro 6 mesi." Mentre l'esatto meccanismo alla base di questo evento di trasformazione è al momento sconosciuto, probabilmente comporta l'inibizione da miR-125b di specifici geni che normalmente sopprimono la formazione di tumori.

"Siamo stati sorpresi di vedere che ad alti livelli, miR-125b indotta una leucemia mieloide aggressiva nei topi", dice Caltech dottorando Aadel Chaudhuri, coautore sulla carta. Risultati leucemia mieloide quando le normali cellule del sangue - tra cui i globuli rossi, piastrine di coagulazione del sangue, e globuli bianchi - sono sistematicamente sostituite da anormali globuli bianchi che continuano a crescere in maniera incontrollata, in ultima analisi, che porta alla morte se non trattata.

"Questi studi sono stati condotti su topi", dice Caltech postdottorato studioso Ryan O'Connell, l'autore principale dello studio PNAS, "ma abbiamo anche analizzato le cellule staminali del sangue umano e ha scoperto che gli stessi miRNA sono ugualmente arricchiti".

Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che l'espressione di quella chiave miRNA migliora l'attecchimento delle cellule staminali del sangue umano quando vengono trasferiti nei padroni di casa del mouse ", indicando che l'espressione e la funzione di questi miRNA sono stati conservati durante l'evoluzione," afferma O'Connell .

Ciò significa, Chaudhuri dice, "è possibile che alcune leucemie umane potrebbero essere trattati con targeting per questi microRNA cellule staminali di nuova identificazione."

"Questi risultati, in combinazione con un rapporto simile da parte del medico-scienziato David Scadden del Massachusetts General Hospital e la Stem Cell Institute di Harvard, mostrano che miRNA sono importanti molecole che controllano la funzione delle cellule staminali del sangue," dice. "Queste osservazioni hanno importanti implicazioni sia per la diagnosi e il trattamento del cancro e di anemia, che derivano dalle cellule staminali del sangue difettose. Trapianti di cellule staminali del sangue sono diventate una comune forma di terapia per il trattamento del cancro, malattie autoimmuni, e persino alcuni tipi di malattie infettive, e lo sfruttamento dei livelli di espressione di miRNA in cellule staminali del sangue attraverso il targeting terapeutico potrebbe essere utilizzato per aumentare questo approccio. "

"Questi due studi aggiungono alla crescente evidenza che miRNA sono i controllori critici delle quantità relative di diversi tipi di cellule del sangue effettuate nel midollo osseo di topi e le persone", dice Baltimora. "In questo lavoro, dimostriamo che questo è vero per le cellule staminali, mentre in precedenza il lavoro da noi e molti altri hanno dimostrato che i livelli di miRNA determinano le concentrazioni di molti tipi di cellule del sangue mature. Questa conoscenza offre la possibilità di manipolare terapeuticamente i livelli di queste cellule del sangue ", dice,« anche se il targeting miRNA rimane terapeuticamente una grande sfida per le biotecnologie. "

Oltre a Baltimora, O'Connell, e Chaudhuri, il giornale, "I microRNA arricchiti in cellule staminali ematopoietiche differenziale regolare uscita ematopoietiche-lungo termine," è stato anche scritto dagli Dinesh Rao, ex di Caltech e attualmente della Geffen School of Medicine David alla UCLA; Tecnico di ricerca Caltech William S. Gibson; e Caltech postdottorato studioso Alejandro B. Balazs. Il lavoro è stato finanziato dal Research Institute Cancer; National Heart, Lung, and Blood Institute; la National Science Foundation; e il National Cancer Institute.

David Baltimore è un regista di Regulus Therapeutics, una società di sviluppo di terapie microRNA, e presidente del suo Comitato Scientifico.

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