Forscher ableiten Gereinigtes Lunge und Schilddrüse Vorläufern aus embryonalen Stammzellen

Forscher an der Boston University School of Medicine ( BUSM ) und Boston Medical Center (BMC) haben eine Bevölkerung von reinem Lungen- und Schilddrüsenvorläuferzellenin vitro , die die Meilensteine ​​der Entwicklung von Lungen- und Schilddrüsengewebe Bildung erfolgreich imitieren abgeleitet . Die Forschung, veröffentlicht in der Zeitschrift Cell Stem Cell ,Faktoren ermittelt , die für embryonale Stammzellen in der Lunge Vorläuferzellen differenzieren und liefert wichtige Informationen darüber, wie das Tissue-Engineering -Technologie kann verwendet werden, um neue Gene, Zelltherapienzur Behandlung von Lungenerkrankungen zu entwickeln.

Darrell Kotton , MD, Co- Direktor des Zentrums für Regenerative Medizin ( CREM ) an der Boston University und BMC und behandelnden Arzt in Lungen-, Allergie und Schlafmedizin bei BMC , führte diese Studie . Die Ergebnisse stellen Jahren der Forschung zu identifizieren , wie man eine unbegrenzte Quelle von Lungenvorläuferzellenin vitro aus embryonalen Stammzellen ( ES-Zellen) zu erzeugen gewidmet .

Da ES-Zellen ähneln den frühen entwickelnden Embryo , studierte CREM Ermittler normalen Lunge und Schilddrüse Entwicklung im sich entwickelnden Embryo . Sie benutzten dieses Wissen als Fahrplan , um die gleiche Sequenz von Entwicklungsstufen in ES -Zellen in Kultur induzieren.

Bisherige Untersuchungen zeigen, dass Vorläuferzellen aus Darm Rohr des Embryos (genannt Endoderm ) Anlass zu der Lunge, Schilddrüse , Bauchspeicheldrüse, Magen-Darm und anderen Organen. Dies führte die Forscher auf diesem Zeitpunkt der Entwicklung, um festzustellen, welche Faktoren , wie die Zellen verantwortlich sind, unterscheiden zu konzentrieren.

Die ES-Zellen wurden entwickelt, um eine Fluoreszenzmarkierung , die im Moment Lungen glühte oder Schilddrüsenzellen wurden von ES -Zellen in Kultur erzeugt sind . Mit diesem Ansatz unterschieden die Forscher die ES-Zellen in DarmrohrEndoderm und dann identifiziert Wachstumsfaktoren, die induzierten Lungen und Schilddrüsen- Linien . Letztendlich könnten 160 Lungen- oder Schilddrüsenvorläuferzellenpro Start Stammzellen erzeugt werden und diese Vorläuferzellen könnten mit Hilfe der Fluoreszenzmarkierung , die nur einmal leuchteten die Zellen der Lunge oder Schilddrüsenzellen werden gereinigt werden.

"Wir konnten in der Aufnahme eines Zellschicksal Entscheidung in kultivierten Stammzellen, die in der Regel ist in den frühesten Stadien der Lunge und Schilddrüse Entwicklung sehr transient ", sagte Kotton , der auch ein Associate Professor für Medizin an BUSM . " Am wichtigsten ist, unsere Ergebnisse unterstreichen , dass die genaue Inhibieren bestimmter Pfade in definierten Stufen ist so wichtig wie die Zugabe von Wegs Stimulatoren in unterschiedlichen Entwicklungsstadien in Lungen- und Schilddrüsen Spezifikation. "

Um zu zeigen , dass die Zellen von den Ermittlern gereinigt waren Lungen Vorfahren , studierte Kotton Team die globale Genexpressionsprofile der Zellen sie gewonnen und platziert die Zellen in einem dreidimensionalen Gerüst Lunge . Die Zellen wuchsen und multipliziert , wodurch zwei Arten von Lungenzellen , die normalerweise Mantel die Luftsäcke der Lungen.

Die Ergebnisse zeigen, dass diese Technik auch verwendet werden, um neue Ur- Lungen- Vorläuferzellen wachsen, um Erkrankungen des Menschen in vitro , die zu neuen Therapien führen könnten , um Patienten mit einer Lungenerkrankung , wie behandeln zu studieren Lungenaufblähung und Mukoviszidose .

"Die Möglichkeit, einen Vorrat an Vorläuferzellen mit dem Potenzial zu generieren , in Lungenzellen zu differenzieren wird ein großer Segen für die verschiedenen Forschungsfeldern", sagte James Kiley , PhD, Direktor der Abteilung für Lungenkrankheiten an der National Heart , Lung, and Blood Institute ( NHLBI ), die die Studie finanziert. "Es legt den Grundstein für die Erforschung der Mechanismen und Programmierung von Zellen während der Entwicklung der Lunge , die wiederum wird zur Entwicklung neuer Behandlungsmethoden . "