CHOP Forscher voranStammZellStudienin einem Kinder-Leukämie und Diamant- Blackfan Anämie
Zunächst nur in den letzten zehn Jahren produziert menschlichen induzierten pluripotenten Stammzellen ( iPS-Zellen ) sind in der Lage, die Entwicklung in vielen oder sogar allen menschlichen Zelltypen. Im neuen Forschungs-, umprogrammiert Wissenschaftler Hautzellen von Patienten mit Blutkrankheiten selten in iPS-Zellen , Hervorhebung der große Versprechen dieser Zellen bei der Förderung Verständnis dieser Herausforderung Krankheiten - und schließlich bei der Behandlung von ihnen .
"Die Technologie zur Erzeugung dieser Zellen wurde sehr schnell bewegen ", sagte Hämatologe Mitchell J. Weiss , MD, Ph.D., korrespondierender Autor von zwei neuen Studien durch das Kinderkrankenhaus von Philadelphia (CHOP ) geführt. " Diese Untersuchungen können es uns ermöglichen, besser auf molekularer Ebene zu verstehen, wie Blutzellen schief gehen bei einzelnen Patienten - . Und für die Patienten" Krankheiten testen und generieren innovative Behandlungen "
Weiss , mit Monica Bessler , MD, Philip Mason , Ph.D., und Deborah L. Französisch , Ph.D., alle CHOP , führte eine Studie zu iPS-Zellen und Diamant Blackfan Anämie (DBA) online veröffentlicht 6. Juni in Blood . Eine weitere Studie von Weiss , Französisch und Kollegen in der gleichen Zeitschrift am 25. April auf iPS-Zellen in Jugend myelomonozytäre konzentriert Leukämie ( JMML ) .
In DBA , verhindert eine Mutation Knochenmark eines Patienten von der Produktion normalen Mengen von roten Blutkörperchen , was zu schweren , manchmal lebensbedrohlichen Anämie. Diese grundlegende Tatsache macht es schwierig für die Forscher , um die zugrunde liegenden Mechanismus der Krankheit zu erkennen : "Es ist sehr schwierig, herauszufinden, was falsch ist, weil das Knochenmark fast leer ist dieser Zellen ", sagte Bessler , der Direktor des CHOP die Kindern und Erwachsenen Umfassende Knochenmark- Failure Center.
Das Studienteam entfernt Fibroblasten ( Hautzellen ) von DBA -Patienten und in Zellkulturen , mit Proteinen namens Transkriptionsfaktoren , neu programmiert die Zellen in iPS-Zellen . Da diese iPS-Zellen stimuliert wurden , um den Blutgewebenwie original mutierten Zellen des Patienten zu bilden, waren sie mangelhaft in der Herstellung von roten Blutkörperchen.
Allerdings, wenn die Forscher korrigierten die genetischen Defekt, DBA verursacht , die iPS-Zellen in die roten Blutkörperchen in normalen Mengen entwickelt. " Dies zeigt, daß im Prinzip ist es möglich, defekte Zellen eines Patienten zu reparieren ", so Weiss.
Weiss darauf hingewiesen, dass diese proof-of -principle Befund ist ein früher Schritt bei vielen weitere Studien durchgeführt, um zu überprüfen, ob diese Vorgehensweise sicher und wirksam in der klinischen Anwendung sein .
Er fügte jedoch hinzu , sind die Patienten stammende iPSCs sehr nützlich als Modell für die Untersuchung von Zellsystem Blutkrankheiten . Beispielsweise wird DBA oft verwirrend , weil zwei Familienmitglieder können die gleiche Mutation aufweisen , aber durch die Krankheit kann nur eine berührt. Da jeder Satz von iPSCs ist spezifisch für die Person, von der sie abgeleitet sind , können Forscher die Gruppen zu vergleichen, um molekulare Unterschiede , wie beispielsweise ein Modifikator -Gen in einer Person aktiv ist, aber nicht den anderen zu identifizieren.
Darüber hinaus sind die Zellen bieten eine erneuerbare , langlebig Modellsystem zum Testen von Medikamenten-Kandidaten oder Genveränderungen , die neue Behandlungsmethoden , die den einzelnen Patienten personalisierte bieten können .
Die zweite Studie in Blood bietet ein konkretes Beispiel mit iPS-Zellen für Drogentests , die speziell für den oft aggressiven Leukämie im Kindesalter , JMML . Zuerst das Studienteam erzeugten iPS-Zellen von zwei Kindern mit JMML und dann manipuliert die iPS-Zellen in Zellkulturen zu myeloischen Zellen , die unkontrolliert multipliziert , viel wie das Original JMML Zellen tun zu produzieren.
Sie testeten dann die Zellen mit zwei Drogen, jeder in der Lage, ein separates Protein bekannt, hochaktiv in JMML sein hemmen. Ein Medikament , ein Inhibitor des MEK -Kinase, verringert die Proliferation von Krebszellen in Kultur. " Dies stellt eine Begründung für eine mögliche gezielte Therapie für diesen speziellen Subtyp JMML ", sagte Weiss.
Eine Stammzelle Kernanlage im CHOP , von Studie Co-Autor Deborah Französisch unter der Schirmherrschaft des Krankenhauses Center for Cellular and Molecular Therapeutics gerichtet , erzeugt die iPS-Zellen Linien in diesen Studien verwendet . Ziel der Einrichtung ist es, die Entwicklung und Pflege standardisierter iPSCs Linien spezifisch für eine Vielzahl von seltenen Erbkrankheiten - nicht nur DBA und JMML , aber auch Dyskeratosis congenita angeborene dyserythropoetische Anämie, Thrombozytopenie abwesend Radien (TAR) , Thrombasthenie Glanzmann und Hermansky- Pudlak Syndrom.
Eine längerfristige Ziel , fügte Weiss ist für die iPS Linien , die Rohstoffe für eventuelle Zelltherapien , die auf bestimmte genetische Erkrankungen angewendet werden könnte. "Je mehr wir über die molekularen Details, wie diese Krankheiten zu entwickeln lernen , je näher wir an der Gestaltung zielgenaue Instrumente zum Wohle der Patienten . "