Zum ersten Mal ist es Wissenschaftlern coaxing Laborkulturen von menschlichen Stammzellen in die spezialisierte einzigartige Zellen benötigt die defekten oder erkrankten Harnblase eines Patienten zu reparieren entwickeln konnte .
Der Durchbruch , an der UC Davis Institute for Regenerative Kuren entwickelt und in der wissenschaftlichen Zeitschrift Stem Cells Translational Medicine veröffentlicht wurde, ist von Bedeutung , da sie einen Weg zu Ersatzblasengewebefür Patienten, deren Blasen sind zu klein oder nicht richtig funktionieren , wie beispielsweise zu regenerieren Kinder mit Spina bifida und Erwachsene mit Rückenmarksverletzungen oder Blasenkrebs.
"Unser Ziel ist es, menschliche Stammzellen zu verwenden, um Gewebe im Labor , die in Patienten transplantiert kann zu erweitern oder ersetzen ihre Fehlfunktion Blasen werden zu regenerieren ", sagte Eric Kurzrock , Professor und Leiter der Abteilung für pädiatrische urologische Chirurgie am UC Davis -Kinderklinik und leitender Wissenschaftler der Studie, das den Titel "Induktion von humanen embryonalen und induzierten pluripotenten Stammzellen in Urothel . "
Um die Blasenzellen entwickeln , Kurzrock und seine Kollegen untersuchten UC Davis zwei Kategorien von menschlichen Stammzellen . In ihren Schlüsselexperimente nutzten sie induzierte pluripotente Stammzellen ( iPS-Zellen ), die aus Laborkulturen von menschlichen Hautzellen und Nabelblutzellen, die genetisch umprogrammiert hatte, zu einer embryonalen StammzellähnlichenZustand zu überführen , abgeleitet wurden .
Wenn eine zusätzliche Untersuchung zeigt , daß Transplantate von Blasengewebe aus menschlichen Stammzellen gewonnen werden sicher und wirksam für die Patientenversorgung , wobei der Kurzrock , dass die Quelle der Transplantate würde iPS vom eigenen Haut des Patienten oder Nabelschnurblutzellen , abgeleitet sein . Diese Art von Gewebe optimal wäre , sagte er , weil es das Risiko von immunologischen Abstoßung , die die meisten Transplantationen typisch senkt .
In ihrer Untersuchung , Kurzrock und seine Kollegen entwickelten ein Protokoll, um die pluripotenten Zellen in das Werden Blasenzellen prod . Ihr Verfahren effizient war und, am wichtigsten , die Zellen über einen längeren Zeitraum vermehrten - ein kritisches Element in jeder Gewebetechnik Anwendung .
" Was ist spannend zu dieser Entdeckung ist, dass sie eröffnet auch eine Reihe von Möglichkeiten mit pluripotenten Zellen ", sagte Jan Nolta , Professor und Direktor des UC Davis Stammzellprogrammund ein Co- Autor der neuen Studie. "Als wir zuverlässig leiten und zu differenzieren pluripotenten Stammzellen , haben wir mehr Möglichkeiten, neue und effektive regenerative Medizin Therapien zu entwickeln . Die Protokolle wir früher Blasengewebe zu schaffen bieten auch Einblick in andere Arten von Geweberegeneration. "
UC Davis Forscher zum ersten Mal verwendet menschlichen embryonalen Stammzellen von den National Institutes of Health Repository von menschlichen Stammzellen erhalten . Embryonale Stammzellen können beliebige Zelltyp im Körper (dh , sie sind pluripotent ) zu werden, und das Team erfolgreich in Blasenzellen entlockt diese embryonalen Stammzellen. Sie verwendeten das gleiche Protokoll iPS Zellen aus Haut- und Nabelschnurblut in Blasenzellen , genannt Urothel , die das Innere der Blase LINE entlocken. Die Zellen exprimiert ein einzigartiges Protein und Marker für Blasenzellen genannt Uroplakin , die die Blase undurchlässig für Giftstoffe im Urin macht .
Die UC Davis Forscher eingestellt das Kultursystem , in dem die Stammzellen wurden entwickelt , um die Zellen zu fördern , zu proliferieren , differenzieren und drücken die Blase Protein ohne Abhängigkeit von Signalen von anderen menschlichen Zellen, wobei die Kurzrock . In Zukunft Forschung, Kurzrock und seine Kollegen planen, die Laborkulturen zu verändern , so dass sie nicht brauchen, von Mensch und Tier Produkte, die Verwendung der Zellen bei Patienten ermöglichen.
Kurzrock Der primäre Fokus als Arzt ist bei Kindern mit Spina bifida und anderen Kindern mit angeborenen Erkrankungen. Derzeit , wenn er chirurgisch rekonstruiert gestörte Blasen eines Kindes , muss er ein Segment des eigenen Darm benutzen . Da die Funktion des Darms , die Nahrung aufnimmt , ist fast das Gegenteil der Blase kann Blasenrekonstruktion mit Darmgewebe zu schwerwiegenden Komplikationen , einschließlich Harnsteinbildung , Elektrolytstörungen und Krebs führen . Die Entwicklung einer Stammzell- Alternative wird nicht nur weniger invasiv , aber sollte sich als wirksamer zu sein , auch, sagte er.
Ein weiterer Vorteil der UC Davis -Studie ist die Einsicht, kann es über die Signalwege von Blasenkrebs , die in mehr als 70.000 Amerikaner jedes Jahr diagnostiziert wird , nach dem National Cancer Institute bereitzustellen. "Unsere Studie können wichtige Daten für die Grundlagenforschung bei der Bestimmung der Abweichungen vom normalen biologischen Prozesse, die bei der Entwicklung von bösartigen Erkrankungen Blasenzellen auslösen bieten", sagte Nolta . Mehr als 90 Prozent der Patienten, die Ersatzblasengewebebenötigen, sind Erwachsene mit Blasenkrebs. Kurzrock sagte: " Zellen aus dieser Patienten Blasen können nicht verwendet werden , um Gewebetransplantate zu generieren , da das implantierte Gewebe könnte ein hohes Risiko, Krebs tragen. Auf der anderen Seite , mit Blasenzellen von Patienten abgeleitet ' Haut kann dieses Risiko zu vermindern. Unsere nächste Experimente wird versuchen, zu beweisen , dass diese Zellen sind sicherer . "