Os cientistas de chegar ao segredo da criação inesgotável das células do doador de sangue no laboratório

As células estaminais do Sangue são pequenos milagres. Eles se escondem em cada gaiola, e dão-lhe a capacidade de recuperar todo sistema circulatório, como se de alguma forma biológica é uma Grande Explosão. Mas com um grande poder vem uma grande vulnerabilidade. Uma vez que estes "mestre " células" comprometido, como no caso da leucemia ou outras doenças de sangue, as possibilidades de tratamento altamente restrito.

Muitas Vezes, a única chance de sobrevivência torna-se um transplante de medula óssea. No âmbito da operação é levada saudável донорский medula óssea — rica em células estaminais do sangue — e reinicia o sistema circulatório do paciente. Infelizmente, como transplante de órgãos, a busca de doadores compatíveis muito mais difícil de todo o processo.

De acordo com o doutor George Daley da Harvard school of medicine, saudável irmão dá a você a chance de um a quatro. E estranho? Uma em um milhão.

Durante os últimos 20 anos, cientistas têm tentado encontrar uma maneira de aumentar as chances de sucesso. E eis que na Natureza havia publicado vários estudos, dos quais devem ser, de que os cientistas podem ser "emocionante perto" a infinita fonte de células estaminais do sangue através do uso de próprios tecidos saudáveis do paciente.

"Este passo abre a possibilidade de tomar as células de pacientes com deficiências genéticas de sangue, e usar a edição de genes para corrigir defeitos genéticos e criar funcionais de células do sangue, sem necessidade de recorrer a um doador", diz o dr. Риоичи Сугимура do Boston children's hospital, um dos autores do estudo.

Usando a mágica mistura de sete proteínas, chamados транскрипционными fatores, a equipe de cientistas convenceu o laboratório de células-tronco de se tornar o principal células do sangue, que é suprido de si mesmo e de todos os componentes do sangue.

Segundo o estudo realizado pelo dr. youssef chahine Рафием, de estudar as células-tronco na faculdade de medicina Вайля de Cornell, já diretamente transformou maduro células de ratos no verdadeiro sangue de células-tronco, não podem ser distinguidos de seus análogos naturais.

"os Cientistas a primeira vez que cumpriram todas as condições e criaram células do sangue as células-tronco", diz Mick Bhatia, da Universidade de Mcmaster, não participou de participação em nenhum dos estudos. "Este é o santo Graal".

Estudando glóbulos

A Vida da célula estaminal sangue começa com um especial de pilhas, localizado na parede de um grande vaso sanguíneo — дорсальной da aorta. Sob a direção de sinais químicos, estas células метаморфизуются em "imaturo", crianças de células-tronco, assim como as lagartas se transformam em borboletas. Precisos termos, que ditam o processo de nascimento, ainda não são claras e são uma das razões por que são cultivados em laboratório células do sangue as células-tronco foi tão difícil de fazer.

Estes infantis sangue as células-tronco (também chamado гемопоэтическими com células-tronco, a GSK) ainda não têm plena capacidade de reiniciar o sanguíneos de sistemas. A maturação completa, eles precisam aprender a responder a todos os comandos possíveis no seu ambiente, assim como os bebês aprendem o significado do mundo.

Alguns estudiosos comparam a este processo de aprendizagem com a aprendizagem na escola, quando diferentes, externos como os livros didáticos treinam imaturo GSK responder corretamente o corpo.

Por Exemplo, quando eles devem compartilhar e multiplicar? Quando deve desistir de suas "células-tronco propriedades", escolher em quais células-lhes a tornar-se: em descarregam o oxigênio glóbulos vermelhos ou de glóbulos brancos, imunes defensores?

um Longo caminho

Ambos os novos estudos que visam a resolução de indescritíveis esquemas.

No primeiro estudo de Daly e sua equipe começaram com a pele humana e de outras células, que foram convertidos de volta em células estaminais (células-tronco pluripotentes induzidas). Embora ИПСК, teoricamente, podem tornar-se células de qualquer tipo, ninguém anteriormente não conseguiu transformá-las em células-tronco de sangue.

"Muitas pessoas chegaram à conclusão de que essas células simplesmente não existe na natureza, e você não pode levá-los a tornar-se outra coisa", disse Bhatia.

Todas as células do corpo têm os mesmos genes. No entanto, para qualquer uma gaiola de esquilo se transforma apenas um determinado subconjunto de genes. Durante este processo, é definida a identidade de células — será que é a célula do fígado, do coração ou do sangue.

Daly e a equipe se concentrou em uma família de транскрипционных fatores. Como para os interruptores de luz, essas proteínas podem ativar ou desativar genes. Ao estudar como os vasos sanguíneos, geralmente, dão à luz as células estaminais do sangue, eles descobriram sete fatores, que ensinasse a ИПСК se transformar em imaturos de células estaminais do sangue.

Usando um vírus, a equipe incluiu esses fatores em suas ИПСК e introduziu transformado células de medula óssea de ratos. Estes ratos облучали, para matar suas próprias células estaminais do sangue e liberar espaço para o laboratório.

Da mesma forma Daily entregou imaturo pilhas de sinais convencional ambiente hematopoietic de células. A medula óssea é a escola, explica o doutor Carolina Гибентиф e Berthold Геттгенс da universidade de Cambridge, não incluídas no estudo.

E funcionou. Em apenas doze semanas de laboratório células estaminais do sangue totalmente amadurecido no assistente de células, capazes de criar todo o intervalo de células, normalmente encontrados no sangue humano. Para além disso, quando os cientistas tiraram essas células e transplantadas de sua segunda destinatário, aqueles manteve a sua força.

"Éum importante passo em frente em comparação com os métodos anteriores", diz Гибентиф.

a rota Direta

, E de frente, segundo estudo elegeu uma rota mais direta. Рафий e sua equipe tomaram as células, alinhados como nos vasos sanguíneos de ratos, tomando por base o fato de que essas células normalmente se transformam em PARAPENTE na fase de desenvolvimento.

Com um conjunto de quatro транскрипционных fatores, os cientistas diretamente reprogrammed-los em imaturos de células estaminais do sangue, passando a fase de ИПСК. Esses fatores tornaram роддомом e permitiram que as células estaminais do sangue de nascer, diz Гибентиф.

Para cultivá-los até a idade adulta, Рафий e sua equipe colocaram as células em um cobertor suporte de pilhas, imitando a "manjedoura" dos vasos sanguíneos. Sob a orientação molecular de sinais, secretadas estes suportam as células, гемопоэтические as células se multipliquem e вызревали.

Após o transplante de curta duração que habitam os ratos sem funcional do sistema imunológico, as células começaram a trabalhar. 20 semanas do mouse adquire um ativo resposta imune quando receber a vacina. Além do mais, eles viveram 1,5 feliz ano — o que equivale a 60 anos com os homens.

Infinita sangue

Рафий especialmente feliz em usar o seu sistema para o final de hackers no sistema de ensino de células-tronco.

Se nós pudéssemos identificar os fatores que fazem com que as células estaminais compartilhar e вызревать, poderíamos abrir os segredos de sua longevidade e criar completo de glóbulos em um tubo de ensaio, acredita ele.

Гибентиф chama ambos de uma experiência "avanço que as pessoas têm tentado realizar há muito tempo".

Ela também observa que ambos os estudos têm reservas. Grande é o câncer. Os fatores de transcrição, que transformam células maduras em células-tronco dão a sua capacidade eficiente de divisão — e isso é uma característica das células cancerosas. Para além disso, o vírus usado para a introdução de fatores em uma gaiola, também pode inadvertidamente a incluir os genes que causam câncer.

No entanto, nenhuma equipe não detectou sinais de alto risco de desenvolvimento de câncer de sangue. Гибентиф também reconhece que, em estudos futuros pode ser usado CRISPR em vez de fatores de transcrição para a transformação de células em células-tronco de sangue de demanda, que irá reduzir ainda mais o risco.

Estes métodos também devem ser mais eficiente, para o laboratório de células-tronco custam mais barato. E então eles estarão à disposição do homem. A verdade, o caminho para este levar anos.