Organoidi intestinali Lab-sviluppato formano il tessuto umano maturo nei topi

Maggio 27, 2016 Admin Salute 0 13
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Segnalazione loro risultati 19 ottobre in linea in Nature Medicine, gli scienziati Hospital Medical Center di Cincinnati per bambini ha detto che, attraverso la ricerca traslazionale supplementare i risultati potrebbero portare alla bioingegneria personalizzato tessuto intestinale umano per il trattamento di malattie gastrointestinali.

"Questi studi supportano il concetto che le cellule specifiche del paziente possono essere usati per far crescere l'intestino", ha detto Michael Helmrath, MD, MS, sperimentatore principale e direttore chirurgica del programma di riabilitazione intestinale in bambini di Cincinnati. "Questo fornisce un nuovo modo di studiare le molte malattie e condizioni che possono causare insufficienza intestinale, da malattie genetiche che appaiono alla nascita di condizioni che colpiscono più tardi nella vita, come il cancro e il morbo di Crohn. Questi studi anche avanzare l'obiettivo a lungo termine di crescente tessuti che possono sostituire danneggiato intestino umano ".




Gli scienziati hanno usato cellule indotte pluripotenti staminali (iPSCs) - che possono diventare qualsiasi tipo di tessuto del corpo - per generare le organoidi intestinali. Il team convertito cellule adulte prelevate da campioni di pelle e di sangue in iPSCs "in bianco", poi messo le cellule staminali in un cocktail molecolare specifica in modo che formerebbero organoidi intestinali.

I organoidi umani sono stati poi innestate nella capsula del rene di un topo, fornendo un apporto di sangue necessario che ha permesso alle cellule organoide a crescere nel tessuto intestinale umano pienamente maturo. I ricercatori hanno notato che questo passo rappresenta un segno importante di progresso per una linea di medicina rigenerativa che gli scienziati di tutto il mondo hanno lavorato per diversi anni per sviluppare.

I topi utilizzati nello studio sono stati geneticamente così il loro sistema immunitario potrebbero accettare l'introduzione di tessuti umani. La procedura di innesto richiesto un intervento chirurgico delicato a livello microscopico, secondo i ricercatori. Ma una volta collegato a rene di un topo, lo studio ha rilevato che le cellule crescono e si moltiplicano da soli. Ogni mouse nella studio ha prodotto una notevole quantità di completamente funzionale, intestino pienamente umano.

"La mucosa contiene tutte le cellule differenziate e continuamente si rinnova dalla proliferazione di cellule staminali intestinali. Inoltre, la mucosa sviluppa sia assorbente e capacità digestivo che non era evidente nel piatto cultura" detto Helmrath. "È importante sottolineare che gli strati muscolari dell'intestino si sviluppano anche."

Cosa significa questo per i pazienti

I nuovi risultati alla fine potrebbe essere una buona notizia per i nati con difetti genetici che influenzano il loro sistema digestivo o persone che hanno perso la funzione intestinale di cancro, così come la malattia di Crohn e di altre malattie correlate infiammatorie intestinali (IBD).

Uno dei vantaggi di utilizzare tessuto generato dal iPSCs è che il processo di trattamento comporterebbe il tessuto del paziente, eliminando così il rischio e la spesa di farmaci per tutta la vita per prevenire il rigetto di trapianto.

Tuttavia, i ricercatori avvertono che ci vorranno anni di ulteriori ricerche per tradurre sostituzione lab-grown tessuto nella pratica medica. Nel frattempo, la scoperta potrebbe avere altri, benefici più immediati di accelerare lo sviluppo di farmaci e il concetto di medicina personalizzata.

Il processo in corso per lo sviluppo di nuovi farmaci dipende da un lungo e imperfetta processo di sperimentazione animale. Composti promettenti dal laboratorio sono testati sugli animali allevati per simulare malattie e condizioni umane. Molti composti che risultano efficaci e sicuri nei topi risultano essere riuscita nel corso degli studi clinici sull'uomo. Altri hanno risultati misti, dove alcuni gruppi di pazienti beneficiano chiaramente dal nuovo farmaco, ma altri soffrono gli effetti collaterali dannosi.

Organoidi Lab-grown hanno il potenziale di sostituire gran parte della fase di sperimentazione animale, consentendo la ricerca di droga presto avvenga direttamente su tessuti umani. Andare dritto al test tessuti umani potrebbe radere anni fuori il processo di sviluppo dei farmaci, hanno detto i ricercatori.

L'attuale studio su Nature rappresenta l'ultimo passo in anni di cellule staminali e di ricerca organoide a bambini di Cincinnati, gran parte del quale è stato guidato da James Wells, PhD, e Noah Shroyer, PhD. Wells è uno scienziato nelle divisioni di Biologia dello Sviluppo e Endocrinologia presso bambini di Cincinnati e direttore del Centro di cellule staminali pluripotenti. Shroyer è uno scienziato nelle divisioni di Gastroenterologia, Epatologia e Nutrizione e Biologia dello sviluppo.

Wells e colleghi segnalati successo crescente organoidi intestinale in laboratorio nel dicembre 2010. Da allora, la squadra ha riportato un successo simile a crescenti organoidi di tessuto dello stomaco.

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