CRISPR fez células estaminais "invisíveis" para o sistema imunológico

Pesquisadores da universidade da Califórnia, em São Francisco, usou o sistema de edição de genes CRISPR-Cas9 para a criação da primeira células-tronco pluripotentes, que funcionalmente "invisíveis" para o sistema imunológico. É um evento de engenharia biológica em laboratório permitiu evitar a rejeição de enxertos de células-tronco. Porque esses "universais" células-tronco podem ser produzidos de forma mais eficiente do que as células estaminais, que são feitas especialmente para cada paciente — então, mais frequentemente do que fez antes — nova descoberta traz a medicina regenerativa um passo mais perto da realidade.

CRISPR e as células estaminais

"os Cientistas freqüentemente anunciam o potencial terapêutico de células-tronco pluripotentes, que podem amadurecer em qualquer tecido humano de um adulto, mas o sistema imune tem sido o principal obstáculo para a operação segura e eficiente de terapia com células-tronco", diz Tobias Деуз, doutor em medicina, e principal autor do estudo publicado na Nature Medicine, 18 de fevereiro.

O sistema Imunitário não perdoa. Ele é programado para a destruição de tudo o que é percebido como чужеродное, e, assim, protege o organismo contra agentes infecciosos e outros вторженцев, que possam prejudicar, se a dar-lhes a liberdade de ação. Isso também significa que o transplante de órgãos, tecidos ou células, são considerados como potencialmente perigosos de penetração de fora, que, invariavelmente, provoca um forte resposta imune, levando à отторжению transplantação. Quando isso acontece, dizem que o doador e o lo para uma célula receptora "incompatível histocompatibilidade".

"Nós podemos introduzir medicamentos que suprimem o sistema imunológico atividade e reduzem a probabilidade de rejeição. Infelizmente, supressores de imunidade tornam os pacientes mais suscetíveis a infecções e câncer", explica o professor de cirurgia Sonia disse schroepfer, autor sênior do estudo.

Na área de transplante de células-tronco, os cientistas um dia decidiu que o problema da rejeição pode ser resolvido com a ajuda de células-tronco pluripotentes induzidas (ИПСК), que são criados a partir de células maduras, tais como a pele ou as células de gordura, reprogrammed portanto, para ter a oportunidade de se transformar em qualquer um dos conjuntos de células formam tecidos e órgãos do corpo. Se as células obtidas a partir de ИПСК, transplantando mesma paciente, que doou células de origem, pensavam os cientistas, o corpo teria visto a transplante de células como "seu" e não atacou-los-ia com o sistema imunológico.

No Entanto, na prática clínica o uso de ИПСК mostrou-se difícil. Por alguma estranha até que razões as células de muitos pacientes ficaram imunes a перепрограммированию. Além disso, a produção ИПСК era caro e exigia tempo para cada paciente, que estava se recuperando da terapia de células-tronco.

"a tecnologia ИПСК há muitos problemas, mas o maior obstáculo são o controle de qualidade e reprodutibilidade. Nós não sabemos o que faz com que algumas células неподдающимся перепрограммированию, mas a maioria dos cientistas concorda que aprender o que ainda não acontece", diz Деуз. "Devido a isso, a maioria das abordagens de terapia individualizada ИПСК foram abandonados".

Деуз e disse schroepfer se perguntam se é possível contornar estes problemas, criando um "universal" ИПСК, que pode ser usado a qualquer necessidade do paciente. Em seu novo artigo, eles descrevem como depois de alterar a atividade de três genes, ИПСК tiveram a oportunidade de evitar a rejeição após o transplante de destinatários com a incompatibilidade de histocompatibilidade, totalmente funcional do sistema imunológico.

"É o primeiro caso, quando alguém recebe de engenharia de células, que pode ser universalmente transplantar e que podem sobreviver você иммунокомпетентных receptores, causando uma resposta imune", diz Деуз.

Os Cientistas usaram CRISPR para a remoção de dois genes, que são essenciais para o bom funcionamento da família de proteínas conhecidas como principal complexo de histocompatibilidade (ГКГС) de classe I e classe II. Proteínas ГКГС estão na superfície de quase todas as células e exibem sinais moleculares que ajudam o sistema imunológico a distinguir чужеродное de natal. As células que não possuem os genes ГКГС, não a emissão de tais sinais, portanto, não são registrados como um alien. No entanto, as células que não possuem proteínas ГКГС, tornam-se alvos de células do sistema imunológico conhecidas como células natural killer cells (NK).

Trabalhando com o professor Lewis Lanier, a equipe de schroepfer disse que descobriu que CD47, uma proteína de superfície celular que emite um sinal de "não coma-me" no endereço de células do sistema imunológico — macrófagos — também tem uma forte ингибирующее ação sobre as células NK.

A Acreditar que CD47 pode armazenar a chave para a cessação total rejeição, os pesquisadores baixou o gene CD47 em um vírus que distribuiu cópias extras de um gene em células-tronco do rato e do homem, dos quais foram excluídos proteínas ГКГС.

CD47, na verdade, ficou faltando uma parte do quebra-cabeça. Quando os pesquisadores transplantaram as suas tripartidos células estaminais do mouse incompatível ratos normal do sistema imunitário, eles não viram nenhuma rejeição. Depois, eles transplantaram da mesma forma projetada humano de células estaminais chamados гуманизированным ratos — que o sistema imunológico são substituídos pelos componentes do sistema imunitário de uma pessoa — e, novamente, não viram nada.

Além disso, os pesquisadores extraíram os diferentes tipos de células cardíacas de uma pessoa dessas triplas de engenhariacélulas-tronco. Obtidos a partir de células-tronco cardíacas células foram capazes de viver o tempo suficiente e até mesmo uma forma rudimentar de vasos sanguíneos e para o músculo cardíaco. Talvez um dia seja possível usá-las para recuperar a falha de coração.

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