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Engineered Cells unterdrücken HIV in lebendem Gewebe
Zum ersten Mal haben US-Wissenschaftler gezeigt, dass HIV-bekämpfende Zellen, die aus menschlichen Stammzellen hergestellt wurden, können das Virus in lebendem menschlichem Gewebe in Mäusen unterdrücken.
Das Team von der UCLA in Los Angeles, Kalifornien, hatte bereits im Prinzip gezeigt, dass es möglich ist, Zellen zu schaffen, die HIV aufspüren und zerstören, aber dies ist das erste Mal, dass sie gezeigt haben, dass dies in einem lebenden Organismus möglich ist.
Schreiben in der 12. April Ausgabe des Online Open Access Journal PLoS-Krankheitserreger, schlagen die Forscher vor, dass ihre Ergebnisse zeigen, dass es möglich sein könnte, menschliche Stammzellen zu verwenden, um maßgeschneiderte Zellen zu schaffen, die Viren wie HIV zielen und auslöschen und dadurch "die menschliche Immunantwort zur Bekämpfung von Virusinfektionen konstruieren".
Es gibt jedoch noch viel zu tun, bevor das, was bei Mäusen passiert, beim Menschen repliziert werden kann.
Der Leiter der Studie war Scott G. Kitchen, Assistenzprofessor für Medizin in der Abteilung für Hämatologie und Onkologie an der David Geffen School of Medicine an der UCLA. Die Küche ist auch Mitglied des UCLA Aids Institute.
Es besteht ein dringender Bedarf an neuen Ansätzen zur Ausrottung von HIV, einem Virus, der die starke Reaktion des Immunsystems aktiv unterminiert.
Eine besondere Art und Weise, in der das Virus das Wirtsimmunsystem unterwandert, ist das Vereiteln zellulärer zytotoxischer T-Lymphozyten- (CTL) -Antworten. CTLs oder "Killer" -T-Zellen sind eine Art von weißen Blutzellen, die den Tod von Zellen auslösen, die mit Viren und anderen Pathogenen infiziert sind. Dazu müssen sie ein bestimmtes Molekül tragen, einen Rezeptor, der ihnen hilft, den Zielerreger zu finden und zu eliminieren.
Ein Ziel, das Forscher wie Kitchen und sein Team verfolgen, ist es, einen Weg zu finden, HIV einzudämmen und dann die CTL-Antwort wiederherzustellen und zu verstärken, um das Virus im Körper zu eliminieren.
In einer früheren Arbeit nahmen sie CTLs von einer HIV-infizierten Person und identifizierten, dass sie einen auf HIV gerichteten T-Zell-Rezeptor hatten.
Aber während sie zeigten, dass die CTLs, die den auf HIV gerichteten T-Zell-Rezeptor trugen, in der Lage waren, HIV-infizierte Zellen zu eliminieren, reichten die Zahlen nicht aus, um HIV aus dem Körper zu entfernen.
Um dies zu überwinden, begannen die Forscher mit dieser aktuellen Studie, bei der sie den auf HIV zielenden T-Zell-Rezeptor klonierten und ihn dazu nutzten, menschliche blutbildende Stammzellen (hämatopoetische Stammzellen, HSC) genetisch zu manipulieren die HIV-infizierte Zellen abtöten.
Dann legten sie die genetisch manipulierten Stammzellen in menschliches Thymusgewebe, das in Labormäuse implantiert worden war.
Die Forscher sahen, dass die Stammzellen zu einer großen Population multifunktioneller HIV-spezifischer T-Zellen heranreifen, die auf Zellen mit HIV-Proteinen zielen können.
Um zu überprüfen, ob sich die T-Zellen tatsächlich wie beabsichtigt verhalten, führten sie eine Reihe von Tests am peripheren Blut, Plasma und den Organen der Mäuse durch. Die Tests wurden zwei und sechs Wochen nach dem Implantieren der veränderten Zellen durchgeführt.
Sie fanden heraus, dass die Spiegel von CD4- "Helfer" -T-Zellen anstiegen und der HIV-Spiegel im Blut sank. Normalerweise gibt es nach einer HIV-Infektion einen Abfall von CD4, einer Gruppe von weißen Blutkörperchen, die ebenfalls zur Bekämpfung von Infektionen beitragen.
Die Forscher schlossen daraus, dass die gentechnisch veränderten Zellen in der Lage waren, zu wachsen und zu den Organen zu wandern und dort HIV zu bekämpfen.
Küche sagte den Medien:
"Wir glauben, dass diese Studie die Grundlage für die mögliche Verwendung dieser Art von Ansatz zur Bekämpfung der HIV-Infektion bei infizierten Personen in der Hoffnung auf die Ausrottung des Virus aus dem Körper schafft."
Allerdings weisen er und sein Team auf eine wichtige Einschränkung ihrer Studie hin: menschliche Immunzellen, die in humanisierten Mäusen auf niedrigerem Niveau rekonstituiert werden als bei Menschen, wodurch das Immunsystem der Mäuse fast vollständig wiederhergestellt werden kann.
Aus diesem Grund könnte HIV bei Mäusen langsamer mutieren als bei Menschen. Wenn also diese Art von Ansatz beim Menschen getestet wird, sollten mehrere T-Zell-Rezeptoren verwendet werden, um einen stärkeren Angriff auf eine möglicherweise höhere Geschwindigkeit der HIV-Mutation beim Menschen anzuregen.
Kitchen sagte, sie sehen ihre Arbeit als einen "ersten Schritt bei der Entwicklung eines aggressiveren Ansatzes zur Korrektur der Defekte in den menschlichen T-Zell-Reaktionen, die HIV in infizierten Menschen bestehen lassen".
Das Team arbeitet bereits daran, T-Zell-Rezeptoren herzustellen, die auf verschiedene Teile des HIV zielen, die in mehr genetisch passenden Individuen verwendet werden könnten.
(In dieser Studie fanden auch Kitchen und Kollegen heraus, dass HIV-spezifische T-Zell-Rezeptoren auf ein Individuum abgestimmt sein müssen; ähnlich wie Organe auf Transplantatempfänger abgestimmt sind).
Gelder von den National Institutes of Health, dem kalifornischen HIV / AIDS-Forschungsprogramm, dem California Institute for Regenerative Medicine, dem UC Multicampus Research Program und Initiativen des California Center for Antiviral Drug Discovery und dem UCLA Center for AIDS Research (CFAR) halfen für das Studium bezahlen.
Geschrieben von Catharine Paddock
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