Limbusstammzellen , neue Marker identifiziert , eine führende Ursache von Blindheit umkehren könnte

Boston Forscher haben einen Weg gefunden , um das Nachwachsen der menschlichen Hornhautgewebe zu verbessern , die Sehfähigkeit wiederherzustellen identifiziert , mit einem Molekül als ABCB5 bekannt , die als Marker für die schwer zu finden Limbusstammzellen wirkt . Diese Arbeit, die eine Zusammenarbeit zwischen der Massachusetts Eye and Ear / Schepens Eye Research Institute (Mass . Auge und Ohr ) , Boston Kinderkrankenhaus, Brigham and Women s Hospital und VA Boston Healthcare System , bietet Versprechen für die Opfer zu verbrennen , die Opfer von chemischen Verletzungen und andere mit schädlichen Augenkrankheiten. Die Forschung, die in dieser Woche veröffentlicht in Nature, ist auch eine der ersten bekannten Beispiele der Konstruktion eines Gewebes aus einem Erwachsenen stammenden menschlichen Stammzellen .

Limbusstammzellen wohnen in basalen Limbusepithel des Auges oder Limbus , und zur Erhaltung und Regeneration von Hornhautgewebe . Ihr Verlust aufgrund einer Verletzung oder Krankheit ist eine der Hauptursachen von Blindheit. In der Vergangenheit Gewebe- oder Zelltransplantationverwendet worden, um die Kornea Regenerat helfen, aber es war nicht bekannt , ob es tatsächlich Limbusstammzellen in den Transplantaten , oder wie viele , und die Ergebnisse waren nicht konsistent.


Dies ist eine restaurierte funktionale Hornhaut nach der Transplantation von menschlichen ABCB5 - positive Limbusstammzellen zu Limbus- Stammzellen -defizienten Mäusen . Transplantationen aus menschlichen ABCB5 - positive Limbusstammzellen führte zur Wiederherstellung und langfristige Aufrechterhaltung eines normalen klare Hornhaut , während Kontrollmäuse , die entweder keine Zellen oder ABCB5 - negativen Zellen erhalten nicht die Hornhaut wieder her .
Bildnachweis: Kira Lathrop, Bruce Ksander , Markus Frank , Frank und Natascha .

In dieser Studie konnten die Forscher Antikörper Erkennung ABCB5 im Gewebe von verstorbenen menschlichen Spendern verwenden auf die Stammzellen auf Null ein und nutzen sie, um anatomisch korrekt , voll funktionsfähige menschliche Hornhäute bei Mäusen nachwachsen .


Zusammengesetztes Bild der Darstellung der Palisaden von Vogt im menschlichen Limbus (links), ABCB5 - positive Limbusstammzellen von den Palisaden isoliert (rechts ; ABCB5 - grün, Kern - rot) und ein restauriertes funktionale Hornhaut nach der Transplantation von menschlichen ABCB5 - positive Limbusstammzellen zum limbus- Stammzellen -defizienten Mäusen ( rechts unten).
Bildnachweis: Kira Lathrop, Bruce Ksander , Markus Frank , Frank und Natascha .

" Limbusstammzellen sind sehr selten, und erfolgreiche Transplantationen sind abhängig von diesen seltenen Zellen", sagt Bruce Ksander , Ph.D., von Mass. Auge und Ohr , Co-Lead- Autor der Studie mit Postdoktorand Paraskevi Kolovou , MD "Diese Feststellung wird nun es viel einfacher , um die Hornhautoberfläche wieder herzustellen. es ist ein sehr gutes Beispiel für die Grundlagenforschung schnell bewegt , um eine translatorische Anwendung . "


Dies ist ein Bild der Darstellung der Palisaden von Vogt im menschlichen Limbus . Der menschliche Limbus Architektur zeigt die Palisaden von Vogt ganz montiert Gewebe mit Kollagen VII gekennzeichnet und mit einem konfokalen Laserrastermikroskopabgebildet. Bild ist ein genähte Z -Stack Serie.
Bildnachweis: Kira Lathrop, Bruce Ksander , Markus Frank , Frank und Natascha .

ABCB5 wurde ursprünglich im Labor von Markus Frank , MD, von Boston Kinderkrankenhaus, und Natasha Frank , MD, von der VA Boston Healthcare System und Brigham and Womens Hospital , Co- Senior- Forscher auf der Studie entdeckt , als in Gewebevorläufer hergestellt Zellen in der menschlichen Haut und Darm. In der neuen Arbeit, mit einem Maus-Modell von der Frank Labor entwickelt , fanden sie, dass ABCB5 tritt auch in Limbusstammzellen und ist für deren Wartung und Überleben und für die Hornhaut Entwicklung und Reparatur erforderlich. Mäuse, denen ein funktionelles ABCB5 Gen verloren ihre Populationen Limbusstammzellen und ihre Hornhäute schlecht nach der Verletzung geheilt.

" ABCB5 ermöglicht Limbusstammzellen zu überleben, von Apoptose [ programmierten Zelltod ] schützen ", sagt Markus Frank . " Das Mausmodell konnten wir zum ersten Mal , um die Rolle ABCB5 in der normalen Entwicklung zu verstehen und sollte sehr auf die Stammzellfeldim allgemeinen wichtig sein. " nach Natasha Frank .

Markus Frank mit biopharmazeutischen Industrie zusammen, um eine klinischem ABCB5 Antikörper, der US- Aufsichtsbehörden gerecht zu entwickeln . " Ein einzelnes Labor kann nicht eine Studie wie dies zu tun ", sagt Natasha Frank , auch mit der Harvard Stem Cell Institute. " Es integriert Genetik, Knockout-Mäusen , Antikörper, Transplantation - viel technisches Know-how , das wir hatten das Glück, in einer sehr schönen Art und Weise zusammenkamen . "