Ein Verfahren zur Züchtung von menschlichen Zellen, die aus Gewebe von gastrointestinalen (GI ) eines Patienten entfernt Wege schließlich kann Wissenschaftlern helfen, maßgeschneiderte Therapien für chronisch entzündliche Darmerkrankungen und anderen GI Bedingungen .
Online- Berichterstattung kürzlich in der Zeitschrift Gut , Forscher an der Washington University School of Medicine in St. Louis sagte, dass sie Zelllinien aus einzelnen Patienten in weniger als zwei Wochen haben . Sie haben mehr als 65 solcher Zelllinien mit Gewebe von 47 Patienten, die routinemäßigen endoskopischen Screening-Verfahren , wie beispielsweise Darmspiegelungen hatte erstellt. Eine Zelllinie ist eine Population von Zellen in Kultur mit dem gleichen genetischen Ausstattung .
Die Wissenschaftler sagten, die Zelllinien kann ihnen helfen, die zugrunde liegenden Probleme in den Verdauungstrakt der einzelnen Patienten zu verstehen und verwendet werden, um neue Therapien zu testen.
" Es ist zwar technisch möglich gewesen, Darmepithel- Stammzellen von Patienten zu isolieren, hat es sich herausfordern , um das Material in einer Weise, die ihnen im Einzelfall profitieren würden, zu nutzen", sagte Co- Senior Investigator Thaddeus S. Stappenbeck , MD, PhD, Professor für Pathologie und Immunologie. "Diese Studie rückt das Feld , dass wir neue Methoden, die für die rasche Expansion der intestinalen epithelialen Stammzellen in Kultur erlauben entwickelt. Das ist bricht einen Engpass und erlaubt uns, neue Wege, um Drogen-und Umweltwechselwirkungen in bestimmten Patienten testen, zu entwickeln. "
Um die menschlichen Zellen wachsen , angepasst die Forscher ein System verwendet, um Darm- epithelialen Stammzellen in Mäusen wachsen. Im GI-Trakt , epithelialen Zellen kleiden die Innenoberfläche der Speiseröhre, Magen und Darm.
" Ein weiteres wichtiges Merkmal dieses Systems ist, dass wir Stammzelllinien aus Darmbiopsien zu isolieren ", sagte erster Autor Kelli L. VanDussen , PhD, ein Postdoctoral Fellow in Stappenbeck Labor . "Diese Biopsien sind sehr klein Gewebefragmente , die routinemäßig von einem Gastroenterologen während der Endoskopie Verfahren gesammelt werden. Wir haben diese Technik verfeinert , so haben wir nahezu 100 Prozent Erfolg bei der Schaffung Zelllinien aus einzelnen Patienten Biopsien. "
Die Forscher haben ein experimentelles System, das eine hohe kritische Faktoren erstellt , zu isolieren und zu erweitern intestinalen epithelialen Stammzellen , einschließlich einer Signalprotein genannt Wnt und einem verwandten Protein, genannt R- spondin , die den Wnt Signal verstärkt . Sie stellten auch die Zellen für das Eiweiß Noggin , das die Zellen von Differenzierung in anderen Zelltypen , die in den GI-Trakt leben verhindert.
Nach einem Wachstum der Darmzelllinien, arbeiteten die Forscher mit Phillip I. Tarr , MD, der Melvin E. Carnahan Professor für Pädiatrie und Leiter der Abteilung für Pädiatrische Gastroenterologie und Ernährung , um Experimente durchzuführen und zu sehen, wie die Zellen mit bakteriellen Erregern wie interagiert E. coli .
Dies zeigte, dass pathogene Stämme von E. coli zu Darmepithelzellen befestigt . Das Anbringen wird angenommen, dass der kritische Schritt bei der Stimulierung der Krankheit sein. Die Ermittler sagte der experimentellen System sie erstellt sollten neue Methoden führen zu Therapien zur Behandlung von bakteriellen Infektionen des Darms aufzudecken.
" In der Vergangenheit war die einzige wirklich robuste Methode zur Untersuchung GI Epithelzellen war die Krebszelllinien zu verwenden ", sagte Co - leitende Ermittler Matthew A. Ciorba , MD, ein Gastroenterologe und Assistant Professor der Medizin . "Aber Krebszellen anders als die noncancerous GI Epithel , die in Patienten mit Erkrankungen wie entzündliche Darmerkrankung betroffen ist verhalten. Ermöglicht diese Technik es uns nun, Zellen identisch mit denen , die im GI-Trakt eines Patienten leben lernen. Darüber hinaus können wir wachsen die Zelllinien schnell genug , dass es möglich sein sollte , um eine personalisierte Ansatz zum Verständnis Krankheit des Patienten zu entwickeln und die Behandlung anpassen basierend auf zugrunde liegende Problem des Patienten . "
Die Forscher gaben das neue Verfahren ist relativ einfach und kostengünstig und kann leicht für die Verwendung in anderen Labors angepaßt werden.
" Sie können diese Zellen wachsen , differenzieren und testen Sie verschiedene Therapien mit diesen Zellen ", erklärte Stappenbeck . "Wenn wir herausfinden, ob bestimmte Patienten eine Anfälligkeit für bestimmte Arten von Infektionen wollen, können wir testen, ob . Wir freuen uns sehr über diese für die Zukunft , weil wir Neuland betreten . Wir haben nie in der Lage , dies zu tun, bevor . "
Blick in die Zukunft , glauben die Forscher, diese Zelllinien nützlich in der Erkennung von neuer Zielmoleküle für die Entwicklung von Impfstoffen und besser zu verstehen , wie diese menschlichen Zellen interagieren mit der vorteilhaften und schädlichen Mikroben, die auch im Darm leben.