Wissenschaftler entwickeln sichere und einfache Möglichkeit, Stammzellen zu machen

Forscher in China kündigten in einem in der Zeitschrift veröffentlichten Papier an Wissenschaft am Donnerstag, dass sie einen "einfachen und sicheren" Weg entwickelt haben, um Stammzellen herzustellen, die die große Hoffnung auf wachsende Gewebe und Organe aus Stammzellen wiederbeleben könnten, um eine Reihe von Krankheiten zu behandeln.

Durch die Verwendung eines Cocktails aus kleinen Molekülen, um die adulten Gewebezellen chemisch umzuprogrammieren, sagen sie, dass sie induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) so vielseitig wie embryonale Stammzellen machen können, ohne das Risiko gefährlicher Mutationen oder Krebs zu riskieren mache iPS-Zellen.

Pluripotente Stammzellen sind in der Lage, alle Zelltypen des Körpers hervorzubringen - die Stammzellen in Embryonen sind pluripotent. Die Induktion dieses embryonal ähnlichen Zustands in adulten Zellen ist bahnbrechende medizinische Wissenschaft.

Die chemische Insertionsmethode zur Induktion von Zellen, die von diesen Forschern verwendet wird, ist einfacher und einfacher als der Ansatz der Geninsertion, der, wie sie anmerken, auch die klinische Anwendung von iPS-Zellen einschränkte.

Wie sie es gemacht haben

Für ihre Studie induzierten Deng Hongkui, Professor und Stammzellbiologe an der Pekinger Universität in Peking, und Kollegen einen pluripotenten Zustand in adulten Zellen von Mäusen mit sieben niedermolekularen Verbindungen.

Sie begannen mit dem Screening von 10.000 kleinen Molekülen. Sie suchten nach einer Kombination, die die gleiche Wirkung wie die Gen-Insertion haben würde.

Sie mussten dann für ein weiteres Jahr an der Feinabstimmung des Cocktails arbeiten, um das Kennzeichen der Pluripotenz zu erreichen und auch die Effizienz der Umwandlung zu erhöhen.

Schließlich entschieden sie sich für einen Cocktail aus sieben kleinen Verbindungen, von denen sie zeigten, dass sie in der Lage waren, 0,2% der adulten Gewebezellen in iPS-Zellen umzuwandeln, was mit der Konvertierungsrate der Geninsertion vergleichbar ist.

Sie nennen die chemisch induzierten pluripotenten Zellen CiPSCs.

In ihrer Arbeit beschreibt das Team die vielen Vorteile kleiner Moleküle: Sie passieren leicht Zellwände, beeinflussen das Immunsystem nicht, sind kosteneffektiv und können leicht synthetisiert, konserviert und standardisiert werden.

"Darüber hinaus sind ihre Wirkungen auf die Hemmung und Aktivierung der Funktion spezifischer Proteine ??oft reversibel und können durch Variation der Konzentrationen fein eingestellt werden", bemerken die Autoren.

Stammzellen halfen beim Wachstum von Herz, Gehirn, Leber, Haut und Muskelgewebe

Die Forscher zeigten, dass die CiPSCs pluripotent sind, indem sie sie in sich entwickelnde Mausembryonen einführen. Als sie wuchsen und geboren wurden, zeigten die resultierenden Mäuse Anzeichen dafür, dass die CiPSCs zur Bildung aller Gewebearten beigetragen hatten, einschließlich Herz, Gehirn, Leber, Haut und Muskeln.

Im Gegensatz zu Mäusen, die unter Verwendung der Geneinführungsmethode gezüchtet wurden, waren die Mäuse, die aus CiPSCs erzeugt wurden, "100% lebensfähig und anscheinend gesund für bis zu 6 Monate".

Eine der Mäuse, die das Team gezüchtet hat, heißt QingQing und hat bereits "eigene" Babys "und sie müssen sich nicht mehr um ihre Gesundheit sorgen", sagte Prof. Hongkui gegenüber der chinesischen Nachrichtenagentur Xinhua.

Das Team ist der Ansicht, dass die Studie die Möglichkeit eröffnet, "funktionell wünschenswerte Zelltypen" für die regenerative Medizin herzustellen, indem spezifische Chemikalien oder Medikamente zur Reprogrammierung der Zellen verwendet werden, anstatt Genmanipulation und schwierige und teure biologische Verfahren zu verwenden.

Arbeit vor menschlichem Nutzen

Während der nächste logische Schritt darin besteht, den CiPSC-Ansatz zu verwenden, um menschliche Stammzellen herzustellen, merkt das Team an, dass noch einiges zu tun ist, bevor es für einen solchen Schritt bereit ist.

Sheng Ding, ein umprogrammierender Forscher an den Gladstone-Instituten in San Francisco, Kalifornien, sagte gegenüber Nature News, dass, während Prof. Hongkui und Kollegen mit dieser neuen Studie "signifikante Fortschritte" in diesem Bereich gemacht haben, der CiSPC-Ansatz wahrscheinlich nicht weit verbreitet ist bis sie zeigen können, dass es sowohl mit menschlichen Zellen als auch mit Mauszellen funktioniert.

Anfang dieses Monats berichteten Wissenschaftler in Japan, wie es ihnen gelungen ist, funktionierendes menschliches Lebergewebe aus Stammzellen zu züchten, was den Tag näher bringt, wenn künstlich hergestelltes Gewebe verwendet werden kann, um den akuten Mangel an Spendergewebe für Transplantationen zu lindern. Geschrieben von Catharine Paddock