Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Co w szpiku piszczy, czyli komórki macierzyste w 2014
Co w szpiku piszczy, czyli komórki macierzyste w 2014
Komórki macierzyste posiadające zdolność do różnicowania się w dowolny typ jednostek budujących tkankę stwarzają mnogość możliwości ich zastosowania. Naukowcy stale badają ich potencjał w wielu terapiach, głównie chorobach nowotworowych i neurodegeneracyjnych. Oto subiektywny przegląd kilku wybranych doniesień ze świata nauki, podzielonych na miesiące.

Pod koniec 2013 roku wrocławska spółka Stem Cells Spin S.A dostała 57 mln zł dofinansowania na uruchomienie produkcji wyrobów medycznych opartych na aktywnym kompleksie zawierającym komórki macierzyste wyizolowane z poroża jelenia.

Styczeń


Naukowcy z Indii zidentyfikowali białko Miro1, które zwiększa transfer mitochondriów z mezenchymalnych komórek macierzystych do komórek nabłonka płuc. Mechanizm ten pozwala na naprawę uszkodzonych tkanek i stanu zapalnego związanych z chorobami układu oddechowego.

W Instytucie Cedars-Sinai w USA ruszyła wczesna faza badań klinicznych nad eksperymentalną szczepionką kierowaną w nowotworowe komórki macierzyste pacjentów z nawracającym glejakiem wielopostaciowym – najczęstszym i najbardziej agresywnym typem guza mózgu.

W Karolinska Institutet  w Szwecji opracowano nową metodę pozwalającą na wytwarzanie ludzkich zarodkowych komórek macierzystych na dużą skalę. Naukowcy użyli tylko jednej z ośmiu komórek zarodkowych, w wyniku czego otrzymano produkt o wysokiej jakości klinicznej bez niszczenia ludzkich embrionów.

Grupie badawczej Perelman School of Medicine Uniwersytetu w Pensylwanii pierwszy raz udało się skierować rozwój pluripotencjalnych komórek w nabłonkowe, które u myszy z obniżoną odpornością regenerowały różne typy ludzkich komórek skóry oraz mieszków włosa. Produkowały nawet strukturalnie rozpoznawalny trzon włosa, co być może umożliwi regenerację włosów u ludzi.

Naukowcy z Japonii przedstawili badania, z których wynikało, że somatyczne komórki ssaków mogą być przeprogramowane, kiedy znajdą się w środowisku o niskim pH, co nazwano nabyciem pluripotencji wywołane bodźcem (stimulus-triggered acquisition of pluripotency STAP – ang.). Poprzez zastosowanie odpowiedniego czynnika stresowego, dojrzałe komórki przekształcają się w macierzyste, bez konieczności manipulacji na poziomie genetycznym. Wyniki opublikowanych badań wzbudziły wiele kontrowersji, ponieważ innym naukowcom nie udało się osiągnąć podobnych efektów.

Luty


Na Uniwersytecie w Surrey, w Wielkiej Brytanii opracowano nową metodę hodowli ludzkich komórek zarodkowych na rusztowaniu z nanorurek węglowych, naśladując w ten sposób naturalne komórki wspierające i umożliwiając przekształcenie w dowolny rodzaj tkanki. Naukowcy z Uniwersytetu Duke’a w USA wyeliminowali także konieczność dostarczania nierzadko drogich czynników wzrostu poprzez zastosowanie specjalnego polimerowego rusztowania do hodowli chrząstki, zawierającego wektory terapii genowej, stymulujące komórki macierzyste do produkcji własnych czynników wzrostu.

Naukowcy z Lubeki, w Niemczech odkryli, że gruczoły potowe mogą być źródłem komórek macierzystych wyspecjalizowanych w leczeniu ran. Mogą być  w łatwy sposób pobrane z  powierzchni 3 mm ciała pacjenta, co znacznie zmniejsza ryzyko odrzucenia przeszczepu.

Dzięki pracy grupy badawczej z Uniwersytetu w Harvardzie określono od czego zależy kierunek różnicowania komórek macierzystych. Odpowiada za to obecność prostaglandyny E2, cząsteczki przekaźnikowej znanej ze swojej roli w stanach zapalnych i bólu. Jej zwiększony poziom powodował różnicowanie w kierunku komórek wątroby, zaś obniżony – w kierunku komórek trzustki.

Marzec


Na Uniwersytecie w Nottingham stworzono mikro-środowisko, w którym komórki macierzyste z etapu regeneracji przechodzą do różnicowania w kardiomiocyty. Materiał hydrożelowy zawierający dwa polimery (alginian i kolagen) pozwolił na produkcję struktur tkankowych z ludzkich macierzystych komórek pluripotencjalnych w jednym etapie.

Ze Szkoły Nauk o Zdrowiu na Uniwersytecie w Pitsburgu doniesiono o zdolnościach komórek macierzystych, wyizolowanych z tkanki mięśniowej, do naprawy uszkodzeń nerwowych i przywrócenia funkcji w zwierzęcym modelu uszkodzenia nerwu kulszowego.

Wyniki badań przeprowadzanych na pacjentach z ciężką chorobą niedokrwienną i niewydolnością serca w Amerykańskim Kolegium Kardiologii wykazały polepszoną pracę mięśnia sercowego poprzez wstrzyknięcie mezenchymalnych komórek zrębowych bezpośrednio do narządu. 

Kwiecień


Przełomowa metoda hodowania komórek macierzystych w kwaśnym środowisku okazała się sfałszowana.

Naukowcy z Uniwersytetu w Illinois w USA udowodnili, że dodanie krytycznych cząsteczek sygnałowych do komórek prekursorowych kilka dni wcześniej zwiększa odsetek zdrowych neuronów motorycznych pochodzących z komórek macierzystych z 30 do 70 procent oraz skraca czas hodowli o połowę.

Białko SIRT1 jest potrzebne aby wydłużyć i utrzymać telomery podczas przeprogramowywania komórek. Dodatkowo, gwarantuje integralność genomu komórek macierzystych  - poinformowało Narodowe Centrum Badań nad Nowotworem w Hiszpanii.

Na Uniwersytecie w Adelaide, w Australii wykazano, że komórki macierzyste miazgi zębowej myszy mogą rozwijać się i tworzyć złożone sieci komórek nerwo-podobnych, które komunikują się przez proste sygnały elektryczne.

W Wyższej Szkole Inżynierii i Nauk Stosowanych na Uniwersytecie Kolumbii w USA z powodzeniem wyhodowano po raz pierwszy w pełni funkcjonalną ludzką chrząstkę w warunkach in vitro z komórek macierzystych pochodzących z tkanki szpiku kostnego. Dzięki naśladowaniu niektórych aspektów naturalnego rozwoju biologicznego otrzymano tkankę, która zachowuje swoją strukturę i funkcję.

Maj


Lekarze i naukowcy z Uniwesrytetu w Southampton w Wielkiej Brytanii przeprowadzili operację, w której zastosowano tytanowy implant biodra, mający zapewnić nowe gniazdo dla uszkodzonej kości udowej. Komórki macierzyste znajdujące się w przeszczepie posłużyły jako źródło do regeneracji tkanki kostnej wokół implantu.

Naukowcy z Centrum Medycznego Góry Synaj w Nowym Jorku wykazali, że w wyniku epigenetycznego przeprogramowania komórki krwi pępowinowej traktowane kombinacją inhibitorów deacetylazy histonowej oraz kwasu walproinowego dzieliły się z większą wydajnością oraz zachowywały swoją funkcjonalność po procesie podziału, dzięki czemu mogły być bardziej przydatne w przeszczepach.

Na Uniwersytecie Johns Hopkins w USA komórki macierzyste pochodzące z ludzkiej tkanki tłuszczowej wykorzystano w celu dostarczenia biologicznego leczenia bezpośrednio do mózgu myszy z nowotworem mózgu. Zmodyfikowane mezenchymalne komórki macierzyste wydzielały białko BMP4, co znacznie wydłużyło życie gryzoni.

Po raz pierwszy u zwierzęcia, które jest bardziej fizjologicznie podobne do człowieka wykazano, że możliwe jest wyhodowanie kości z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych iPSC, pobranych z komórek skóry makaków. (czytaj więcej)

Myszy, cierpiące na stwardnienie rozsiane, po przeszczepie ludzkich nerwowych komórek macierzystych, zaczęły znowu chodzić. Zaskoczyło to samych autorów badań z Uniwersytetu w Utah, którzy byli przekonani, że przeszczep zostanie odrzucony.

Czerwiec


Na Uniwersytecie w Rochester opracowano sposób, w który można zapobiec migracji komórek macierzystych z miejsca regeneracji kości. Zamknięto je w hydrożelach, które po skończeniu procesu ulegaja naturalnej degradacji.

Po raz kolejny pojawiło się doniesienie z Centrum Medycznego Góry Synaj o białku SIRT1, które miało mieć kluczowe znaczenie w utrzymaniu zdrowia starzejących się komórek macierzystych krwi w mysim modelu chorób. Komórki bez odpowiedniego poziomu tego białka przypominały te stare i uszkodzone, które powiązane są z rozwojem nowotworów.

Na Uniwersytecie Królowej Marii w Londynie dowiedziono także, że poprzez modyfikację w skali nano materiału, na którym hoduje się komórki macierzyste, można wpływać na ich właściwości. Hodowla na bardziej miękkim materiale prowadzi do różnicowania, a nie tylko do ich namnażania.

Lipiec


Na Uniwersytecie w Wisconsin-Madison poznano genetyczny mechanizm kierujący przekształcaniem komórek macierzystych w białe i czerwone krwinki. Dzięki zmodyfikowanemu mRNA możliwa jest indukcja ekspresji czynników transkrypcji, które kierują komórki na odpowiednie tory.

Naukowcy z Bostonu odkryli sposób, w jaki można wspomagać regenerację ludzkiej rogówki aby przywrócić wzrok. Stosując cząsteczkę ABCB5 jako marker, możliwe jest zidentyfikowanie komórek macierzystych rąbka, które są niełatwe do wytropienia.

Sierpień


Po raz pierwszy zbadano mechanizm zachowania komórek macierzystych raka jelita grubego na Uniwersytecie Królowej Marii w Londynie. W zdrowym jelicie znajduje się tylko pewna określona liczba komórek w jednym czasie, które konkurują ze sobą (stem cell niche – ang.). Jednak we wczesnym stadium nowotworu, zwiększa się ona w obrębie jednego obszaru, co sugeruje związek między ich aktywnością i rozwojem raka jelita grubego.

Pacjenci po udarze poddani terapii komórkami macierzystymi CD34+ wyizolowanymi z ich szpiku kostnego i wszczepionymi bezpośrednio do uszkodzonej części mózgu, wykazali poprawę stanu zdrowia. Badania przeprowadzono w Imperial College w Londynie.

Wrzesień


Rzadkie komórki macierzyste obecne w jądrach, które produkują biomarkerowe białko Pax7 oporne na związki chemiczne, mogą służyć do syntezy nowych komórek plemnikowych. Jeśli wyniki badań potwierdzą się także u ludzi, będzie można zapobiec negatywnemu wpływowi chemioterapii na płodność – donieśli badacze z Centrum Medycznego Uniwersytetu w Teksasie.

Naukowcy z Seulu, w Korei dowiedli, że wstrzyknięcie komórek macierzystych z migdałków hodowanych na trójwymiarowym, biedegradowalnym szkielecie może potencjalnie naprawić uszkodzoną wątrobę, bez potrzeby przeprowadzania zabiegu chirurgicznego.

Październik


W Szkole Nauk o Zdrowiu na Uniwersytecie w Pitsburgu zidentyfikowano komórki macierzyste przełyku, mimo wcześniejszych sugestii, że nie istnieją. Daje to nadzieję wielu pacjentom cierpiącym na ten rodzaj nowotworu. 

Na Uniwersytecie w Harvardzie wykorzystano komórki macierzyste w walce z nowotworem mózgu w nieco inny sposób niż dotychczas. Dzięki inżynierii genetycznej, można je tak zmodyfikować, aby wydzielały toksyny rakobójcze. 

Listopad


Badania prowadzone na Uniwersytecie w Lund, w Szwecji, wykazały, że neurony dopaminowe wytworzone z komórek macierzystych mają te same właściwości co neurony w ludzkim mózgu. Coraz bliżej do przeszczepu komórek macierzystych i osób z chorobą Parkinsona.

Nowa populacja komórek macierzystych wyizolowanych z paznokci na Uniwersytecie Południowej Kalifornii charakteryzuje się zdolnością do regeneracji paznokci oraz skóry w pewnych warunkach fizjologicznych, co jest całkiem unikatowe i różni się od innych komórek macierzystych.

Nanocząstki magnetyczne powlekane białkami kierującymi stymulują komórki macierzyste do regeneracji kości według badań prowadzonych przez naukowców z Uniwersytetu w Keele i Nottingham. Zdalnie sterowane polem magnetycznym, docierały do uszkodzonego obszaru i utrzymywały proces regeneracji poprzez stopniowe uwalnianie białek stymulujących wzrost.

 Grudzień


Zidentyfikowano na Uniwersytecie w Harvardzie cząsteczki odpowiedzialne za przemianę tłuszczowych komórek macierzystych w białe (produkujące tłuszcz) oraz brązowe (spalające nadmiar energii, redukujące rozmiar i liczbę białych komórek tłuszczowych). W przyszłości może to pomóc w opracowaniu leku leczącego otyłość.

Naukowcy z Centrum Medycznego Cedars-Sinai opracowali metodę pozwalającą na pobranie komórek macierzystych od zmarłych pacjentów, którzy oddali krew na potrzeby badań. Może to pomóc w połączeniu informacji wynikających z objawów zmarłego, DNA i zachowaniu komórek macierzystych w laboratorium.

Na Uniwersytecie w Toronto naukowcy zidentyfikowali region genomu, który reguluje aktywność genu Sox2, niezbędnego do utrzymania komórek macierzystych.  Analizowali gen Sox2 u myszy, dzięki czemu odnaleźli region, który go aktywuje.

 

Aleksandra Kowalczyk

KOMENTARZE
Newsletter