Содействие заживлению за счет сохранения молодости скелетных стволовых клеток

Ученые, ищущие новые способы борьбы с заболеваниями, начиная от артрита и остеопороза и заканчивая неизлечимыми сломанными костями, преодолели серьезное препятствие, выявив и контролируя ключевого молекулярного игрока, чтобы сохранить стволовые клетки в своего рода расширенном младенчестве. Это шаг, который делает лечение клетками в будущем более вероятным для пациентов.

Контроль и задержка развития клеток, известных как мезенхимальные (произносится как мех-ЦИНК-а-мельница) стволовые клетки, является долгожданной целью исследователей. Это необходимый шаг для врачей, которые хотели бы увеличить количество настоящих скелетных стволовых клеток, доступных для процедуры, прежде чем клетки начнут превращаться в особые типы клеток, которые могут – или не могут – понадобиться пациенту со слабыми костями из-за остеопороз или старая травма колена.

"Большая проблема заключалась в том, что эти стволовые клетки любят быстро дифференцироваться – часто слишком быстро, чтобы сделать их очень полезными," сказал Мэтью Дж. Хилтон, доктор философии.D., руководитель группы в Медицинском центре Университета Рочестера. "Было очень сложно получить необходимое количество стволовых клеток, которые могли бы стать одним из нескольких типов тканей, которые могут понадобиться пациенту. Наличие большой популяции настоящих скелетных стволовых клеток является ключевым фактором для новых методов лечения, и до сих пор это было настоящим препятствием."

В исследовании, опубликованном в Интернете в журнале Development, команда Хилтона обсуждала, как ей удалось увеличить количество и задержать развитие стволовых клеток, которые создают кости, хрящи, мышцы и жир. Первыми авторами статьи являются Yufeng Dong, Ph.D., старший инструктор и техник Алана Джесси, работавшая в лаборатории Хилтона в Центре исследований опорно-двигательного аппарата.

Команда Хилтона показала на мышах, что молекула под названием Notch, которая хорошо известна своим влиянием на стволовые клетки, образующие кровь и нервную систему, является ключевым фактором в развитии мезенхимальных стволовых клеток, составляющих крошечную долю. клеток костного мозга и других тканей.

Команда показала, что Notch предотвращает созревание стволовых клеток. Когда ученые активировали путь Notch, стволовые клетки не развивались как обычно. Вместо этого они на неопределенное время оставались в незрелом состоянии и не стали костными клетками, хрящевыми клетками или клетками соединительной ткани.

Команда также решила давний вопрос, определив молекулу RBPJ-kappa как молекулу, через которую Notch работает в мезенхимальных стволовых клетках. Эти знания имеют решающее значение для ученых, пытающихся точно понять, как Notch работает в развитии костей и хрящей. Несколько лет назад Хилтон была частью команды, которая показала, что Notch является важным регулятором развития костей и хрящей. Последнее исследование расширяет эти наблюдения, предоставляя важные детали, которые предполагают, что соответствующая активация и манипуляции с путем Notch могут предоставить врачам инструмент для поддержания и увеличения мезенхимальных стволовых клеток для использования при лечении заболеваний.

Работа является частью продолжающихся исследований по всему миру, направленных на использование возможностей стволовых клеток для здоровья человека. К сожалению, лечение стволовыми клетками медленно меняет жизнь пациентов с проблемами костей и хрящей, отмечает Хилтон, в основном потому, что многие вопросы в настоящее время остаются без ответа.

"Чтобы действительно заставить медицину стволовых клеток работать, нам нужно понять, откуда пришли стволовые клетки и как заставить их стать клеткой, которую вы хотите, когда и где вы этого хотите. Мы определенно находимся в зачаточном состоянии в изучении того, как манипулировать стволовыми клетками и использовать их в лечении," сказал Хилтон, доцент кафедры ортопедии и реабилитации.

"Это исследование помогает заложить основу для окончательного опробования новых методов лечения пациентов," добавил он. "Например, предположим, что у пациента есть перелом, который просто не заживает. Пациент входит и берет образец костного мозга. Их скелетные стволовые клетки выделяются и размножаются в лаборатории с помощью контролируемой активации Notch, а затем возвращаются пациенту для создания новой кости в количестве, достаточном для заживления перелома. Это надежда."

Работа в лаборатории Hilton изначально финансировалась за счет стартовых средств медицинского центра. Первые результаты помогли ему привлечь два гранта от Национального института артрита, скелетно-мышечных и кожных заболеваний, входящего в Национальные институты здоровья, и университет зарегистрировал патент на технологию Notch.

Бурятия Онлайн