Исследователи создают стволовые клетки дыхательных путей человека из клеток пациентов | Советы девушкам

Впервые исследователи успешно создали базальные стволовые клетки дыхательных путей in vitro из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток путем перепрограммирования клеток крови, взятых у пациентов. Учитывая, что базальные клетки дыхательных путей определяются как стволовые клетки дыхательных путей, поскольку они могут регенерировать эпителий дыхательных путей в ответ на травму, это исследование может помочь ускорить исследования заболеваний, влияющих на дыхательные пути, включая COVID-19, грипп, астму и кистозный фиброз. Эти результаты, проведенные исследователями из Центра регенеративной медицины Бостонского медицинского центра и Бостонского университета (CReM) в сотрудничестве с Центром медицинских наук Техасского университета в Хьюстоне (UTHealth), представляют собой важный первый шаг на пути к регенерации дыхательных путей, которая будет продвигаться вперед. область регенеративной медицины при заболеваниях дыхательных путей и легких.

Новое исследование, опубликованное в Cell Stem Cell , описывает, как эффективно генерировать и очищать большие количества базальных стволовых клеток дыхательных путей с использованием образцов пациентов. Это позволяет разрабатывать отдельные базальные стволовые клетки дыхательных путей для конкретных заболеваний в лаборатории, которые можно использовать для разработки моделей заболеваний, что в конечном итоге может привести к разработке лекарств и платформы, на которой можно будет тестировать целевые подходы к лекарствам. Результаты исследования и клетки будут свободно распространяться с учетом философии CReM «Биология открытого исходного кода» или обмена информацией и выводами, которые помогут продвинуть науку во всем мире.

«Проще говоря, мы разработали способ воспроизводства базальных клеток дыхательных путей, специфичных для конкретного пациента, в лаборатории, с конечной целью – восстановить дыхательные пути для пациентов с заболеваниями дыхательных путей», – сказал Финн Хокинс, MB, BCh, пульмонолог и врач-ученый Бостонского медицинского центра, главный исследователь CReM и Pulmonary Center, а также первый автор исследования.

«Эти результаты могут привести к лучшему пониманию и, следовательно, к лечению различных заболеваний дыхательных путей», – сказал Синго Судзуки, доктор философии, соавтор и постдокторский исследователь в UTHealth. Например, муковисцидоз вызывается генетической мутацией, присутствующей во всех клетках дыхательных путей. «Если бы мы могли создать плюрипотентные стволовые клетки, используя образец от пациента с кистозным фиброзом, исправить мутацию и заменить дефектные клетки дыхательных путей исправленными базальными клетками дыхательных путей, которые в остальном генетически идентичны, мы могли бы в конечном итоге вылечить болезнь и другие болезни в будущем с использованием этой же технологии », – добавил Хокинс.

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки – это главные стволовые клетки, которые могут производить любую клетку или ткань в организме человека . Они создаются путем перепрограммирования человеческого образца, такого как капля крови, в популяцию клеток, похожих на эмбриональные стволовые клетки, включая способность образовывать различные типы клеток внутри органов. Для этого исследования исследователи разработали методы создания популяции стволовых клеток дыхательных путей, базальных клеток в лаборатории. Это важный тип клеток в дыхательных путях человека, которые поддерживают слизистую оболочку дыхательных путей, включая клетки, вырабатывающие слизь, и те, которые продвигают слизь вверх и из легких.

Исследователи впервые создали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки с генетической последовательностью, кодирующей флуоресцентный белок, что позволило бы им визуализировать, отслеживать и очищать базальные клетки, если они есть. Затем исследователи обратились к исследованиям эмбриона и предыдущей работе в этой области, чтобы определить, как развивается базальная форма легких. Путем манипулирования индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками с помощью ряда шагов, направленных на имитацию того, что происходит во время развития легких, исследователи успешно создали клетки, очень похожие на базальные клетки дыхательных путей человека с точки зрения их внешнего вида, генов, которые они экспрессируют, и, что наиболее важно, их способности оба размножаются и образуют другие типы клеток дыхательных путей. Клетки, названные ибазальными клетками, были способны регенерировать дыхательные пути in vivo с использованием модели трахеи грызунов.

Полученные в результате клетки ibasal, полученные от пациентов с различными заболеваниями легких , также смогли моделировать заболевания дыхательных путей, поражающие этих пациентов, включая метаплазию слизи, характерную для дыхательных путей астмы, дисфункцию хлоридных каналов, вызывающую кистозный фиброз, и дефекты. В биении ресничек вызывает заболевание первичную цилиарную дискинезию. Такой подход откроет в будущем возможности для изучения этих генетических изменений и того, как обратить их вспять, чтобы вылечить болезнь у людей. С практической точки зрения, клетки ibasal хорошо растут в специальных условиях культивирования в лаборатории, что позволяет производить их в больших количествах, а базальные клетки конкретного пациента можно выращивать, замораживать для будущей работы и делиться с более широким исследовательским сообществом.

«Мы продемонстрировали потенциал этих ибазальных клеток для моделирования развития и болезней человека, предоставив доказательства их способности регенерировать эпителий дыхательных путей», – сказал Хокинс, который также является доцентом медицины в Медицинской школе Бостонского университета. «Мы ожидаем, что это будет значительный прорыв и внесет вклад в новые идеи и варианты лечения заболеваний дыхательных путей, поскольку наши результаты позволили преодолеть несколько важных препятствий, которые в настоящее время ограничивают прогресс в этой области».

Leave comment

Your email address will not be published. Required fields are marked with *.

4 − 1 =