नासा बनाया गया है स्टेम सेल "अदृश्य" करने के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली

वैज्ञानिकों ने कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के सैन फ्रांसिस्को में इस्तेमाल एक प्रणाली के जीन संपादन CRISPR-Cas9 बनाने के लिए पहली pluripotent स्टेम कोशिकाओं है, जो कर रहे हैं कार्यात्मक रूप से "अदृश्य" करने के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली । इस घटना जैविक इंजीनियरिंग प्रयोगशाला में अनुमति प्राप्त करने के लिए अस्वीकृति को रोकने के लिए स्टेम कोशिकाओं के प्रत्यारोपण. क्योंकि इन "सार्वभौमिक" स्टेम निर्मित किया जा सकता से अधिक कुशलता से स्टेम कोशिकाओं से बने होते हैं, जो विशेष रूप से प्रत्येक रोगी के लिए — तो अक्सर से पहले किया जाता है — एक नई खोज लाता है, पुनर्योजी चिकित्सा के लिए वास्तविकता के करीब है ।

CRISPR और स्टेम कोशिकाओं

"वैज्ञानिकों अक्सर विज्ञापित चिकित्सीय क्षमता के pluripotent स्टेम कोशिकाओं है कि कर सकते हैं, किसी भी ऊतक के एक वयस्क मानव के लिए, लेकिन प्रतिरक्षा प्रणाली मुख्य बाधा के लिए सुरक्षित और प्रभावी स्टेम सेल थेरेपी कहते हैं," टोबियास Deus, मेडिसिन के डॉक्टर और इस अध्ययन के प्रमुख लेखक में प्रकाशित प्रकृति चिकित्सा पर फ़रवरी 18.

प्रतिरक्षा प्रणाली को क्षमा नहीं है । यह प्रोग्राम किया गया है के विनाश के लिए है कि सभी विदेशी के रूप में माना, और इस प्रकार से शरीर की रक्षा करता संक्रामक एजेंटों और अन्य घुसपैठियों सकता है कि नुकसान का कारण है, अगर आप उन्हें देने के लिए कार्रवाई की स्वतंत्रता है । यह भी मतलब है कि प्रत्यारोपित अंगों, ऊतकों या कोशिकाओं पर विचार कर रहे हैं संभावित खतरनाक के रूप में, बाहर से है, जो हमेशा के लिए एक मजबूत प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के लिए अग्रणी भ्रष्टाचार अस्वीकृति. जब ऐसा होता है, कहते हैं दाता और प्राप्तकर्ता हैं "असंगत उतक अनुरूपता".

"हम में प्रवेश कर सकते हैं कि दवाओं को दबाने के लिए प्रतिरक्षा गतिविधि और की संभावना को कम अस्वीकृति. दुर्भाग्य से, दमन प्रतिरक्षा प्रणाली के रोगियों के लिए अतिसंवेदनशील संक्रमण और कैंसर बताते हैं," सर्जरी के प्रोफेसर सोनिया स्क्रेपर, अध्ययन के वरिष्ठ लेखक.

के क्षेत्र में स्टेम कोशिका प्रत्यारोपण, वैज्ञानिकों ने एक बार सोचा अस्वीकृति समस्या का हल किया जा सकता का उपयोग करके प्रेरित pluripotent स्टेम कोशिकाओं (IPSC), से बनाया जाता है जो पूरी तरह से परिपक्व कोशिकाओं में, इस तरह के रूप में त्वचा या वसा कोशिकाओं reprogrammed इस प्रकार सक्षम होने के लिए, में विकसित करने के लिए एक किस्म के किसी भी कोशिकाओं के गठन के ऊतकों और शरीर के अंगों. यदि कोशिकाओं से व्युत्पन्न IPSC करने के लिए, प्रत्यारोपण के लिए एक ही मरीज का दान दिया है जो प्रारंभिक कोशिकाओं, वैज्ञानिकों ने सोचा है कि शरीर देखना होगा प्रतिरोपित कोशिकाओं के रूप में "अपने" और नहीं पर हमला किया है उन्हें का उपयोग कर प्रतिरक्षा प्रणाली.

<पी>अभ्यास में, हालांकि, नैदानिक इस्तेमाल के IPSC मुश्किल हो गया है. अज्ञात कारणों के लिए, जबकि कोशिकाओं के कई रोगियों को साबित कर दिया है के लिए प्रतिरोधी reprogramming. इसके अलावा, उत्पादन के IPSC महंगा था, और आवश्यक समय पर खर्च किया, जो हर मरीज इलाज किया गया था के साथ स्टेम सेल थेरेपी.

"IPSC प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में कई समस्याएं हैं, लेकिन सबसे बड़ी बाधा है गुणवत्ता नियंत्रण और reproducibility है. हम नहीं जानते कि क्या कुछ के लिए प्रतिरोधी कोशिकाओं reprogramming, लेकिन अधिकांश वैज्ञानिकों सहमत हैं कि पता करने के लिए है अभी तक प्राप्त नहीं कहते हैं," Deus. "इस वजह से, सबसे करने के लिए दृष्टिकोण individualized चिकित्सा IPSC छोड़ दिया गया था."

Deus और स्क्रेपर सोच रहा था कि यह संभव है करने के लिए इन समस्याओं को दरकिनार बनाने के द्वारा एक "सार्वभौमिक" IPSC कर सकते हैं, जो इस्तेमाल किया जा करने के लिए किसी भी जरूरतमंद मरीज है । में अपने नए लेख, वे कैसे का वर्णन के बाद, परिवर्तन की गतिविधि में सिर्फ तीन जीन, IPSC प्राप्त करने की क्षमता की अस्वीकृति से बचने के प्रत्यारोपण के बाद, प्राप्तकर्ताओं के साथ असंगति के उतक अनुरूपता के साथ, एक पूरी तरह कार्यात्मक प्रतिरक्षा प्रणाली.

"यह पहला मामला है जब किसी को प्राप्त करता है इंजीनियरिंग कोशिकाओं जा सकता है कि सार्वभौमिक रूप से प्रत्यारोपित किया है, और जो जीवित रह सकते हैं में असुरक्षित प्राप्तकर्ताओं के कारण के बिना प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया कहते हैं," Deus.

वैज्ञानिकों का इस्तेमाल किया है CRISPR को दूर करने के लिए दो जीन है कि आवश्यक हैं के समुचित कार्य के लिए एक परिवार के प्रोटीन के रूप में जाना जाता प्रमुख उतक अनुरूपता जटिल (HCGS) वर्ग मैं और द्वितीय. GCGS प्रोटीन की सतह पर लगभग सभी कोशिकाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं और आणविक संकेत है कि मदद प्रतिरक्षा प्रणाली भेद करने के लिए विदेश से देशी है । कोशिकाओं की कमी जीन HKGS देना नहीं है, इस तरह के संकेत है, इसलिए, नहीं कर रहे हैं के रूप में पंजीकृत एक विदेशी है. हालांकि, कोशिकाओं की कमी है कि प्रोटीन GCGS, लक्ष्य बन प्रतिरक्षा कोशिकाओं के रूप में जाना जाता प्राकृतिक हत्यारा कोशिकाओं (एन. के.).

के साथ काम कर रहे प्रोफेसर Lanier लुईस, Shipper पाया कि CD47, एक सेल सतह प्रोटीन है, जो outputs के "खाने को नहीं है मुझे" करने के लिए प्रतिरक्षा कोशिकाओं — मैक्रोफेज — यह भी एक मजबूत निरोधात्मक प्रभाव पर कोशिकाओं.

विश्वास है कि CD47 कुंजी पकड़ सकता करने के लिए पूर्ण समाप्ति की अस्वीकृति, शोधकर्ताओं भरी हुई CD47 जीन में वायरस लाया है कि अतिरिक्त प्रतियां के जीन में स्टेम कोशिकाओं के माउस और मानव है, जिनमें से हटा दिया गया था प्रोटीन GCGS.

CD47 वास्तव में बाहर कर दिया जा करने के लिए लापता टुकड़े की पहेली. जब शोधकर्ताओं प्रत्यारोपित उनकी त्रिगुट माउस स्टेम सेल-असंगत चूहों सामान्य प्रतिरक्षा प्रणाली के साथ, वे नहीं देखा था किसी भी अस्वीकृति है । वे तो प्रत्यारोपित इसी तरह इंजीनियर मानव स्टेम कोशिकाओं रहे हैं तथाकथित humanized चूहों है प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा प्रतिस्थापित कर रहे हैं घटकों के मानव प्रतिरक्षा प्रणाली — और फिर कुछ भी नहीं देखा है ।

इसके अलावा, शोधकर्ताओं ने निकाला है के विभिन्न प्रकार के दिल की कोशिकाओं से इन तीन डिजाइनस्टेम कोशिकाओं. व्युत्पन्न स्टेम कोशिकाओं से हृदय कोशिकाओं में सक्षम थे करने के लिए काफी लंबे समय रहने के लिए भी फार्म अल्पविकसित रक्त वाहिकाओं और हृदय की मांसपेशी. शायद एक दिन वे इस्तेमाल किया जा सकता है की वसूली के लिए विफल.

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