Стволовые клетки

[Yupiter]

Стволовые клетки дают надежду на излечение болезней почек

Нефрологи всего Мира долгое время безуспешно пытаются победить синдрома Альпорта. Это наследственное, неизлечимое и смертельное заболевание, которое характеризуется серьёзным поражением почек. За короткое время почки стремительно теряют свою функциональную способность, что приводит к почечной недостаточности в очень раннем возрасте. К тому же, заболевание осложняется одновременной потерей слуха и зрения. Всё это связанно с наследственным дефектным коллагеном типа IV базальной мембраны в клубочках.

До настоящего времени, эта болезнь считается неизлечимой. Врачам удалось только в незначительной мере приостановить процесс прогрессирования заболевания.


Совершенно новый подход к лечению синдрома Альпорта исследовала группа учёных из Harvard Medical School. Для эксперимента были взяты мышки с нокаутированным геном (Col4A3 knockout mice), который отвечает за синтез коллагена типа IV ( то есть была создана искусственная модель требуемого заболевания - синдрома Альпорта).

Подопытных мышей разделили на двн группы - одну лечили химиопрепаратами и облучением, а другую - введением стволовых клеток здоровых животных, стволовых эмбриональных клеток человека и здоровых мышей, а также обыкновенным переливанием от здоровых мышей цельной крови. При этом, второй группе мышек иммунитет не подавляли.

В результате была отмечена большая выживаемость больных грызунов и улучшение функциональной способности почек. Результаты были подтверждены гистологическими исследованиями. Во всех исследуемых случаях улучшение базальной архитектуры мембраны клубочков стало возможным за счёт синтеза коллагена типа IV de novo.

Данные эксперимента дают человечеству новую надежду в победе над синдромом Альпорта.

(c) http://www.for-health.ru/art/2511.html

[Yupiter]

Витамин С способствует получению стволовых клеток

Биологи из Китая и Австрии выяснили, что обычная аскорбиновая кислота резко повышает эффективность и скорость превращения зрелых соматических клеток мыши и человека в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК).

Существующие технологии получения ИПСК отличаются крайне низкой продуктивностью: лишь около 0,01% от общего числа фибробластов (клеток соединительной ткани) человека, на которые ученые воздействуют с помощью ретровирусов, формируют колонии стволовых клеток.

Авторам удалось увеличить эту цифру на два порядка.

Исследователи обратили внимание на то, что в процессе перепрограммирования повышается выделение реактивных форм кислорода, ускоряющих старение клеток. Противодействовать этим веществам могут различные антиоксиданты, в число которых входит и витамин С.

Ученые начали с экспериментов с фибробластами мышей. Для перепрограммирования был использован ретровирус, который инициирует экспрессию четырех генов, соответствующих эмбриональным стволовым клеткам; через десять дней авторы обнаружили, что в той чашке Петри, которая содержала витамин С, сохранилось на 30% больше живых клеток. Скорее всего, повышенная выживаемость объясняется тем, что аскорбиновая кислота снижает уровень протеина p53, который подавляет образование злокачественных опухолей, но также может запускать апоптоз — программируемую клеточную смерть.

Через некоторое время, когда клетки стали превращаться в ИПСК, исследователи смогли оценить увеличение эффективности процесса. При наличии аскорбиновой кислоты 10–20 процентов клеток мышей экспрессировали гены, ассоциируемые с плюрипотентностью, тогда как без витамина С этот показатель опускался до 0,1–0,2 процента. Аналогичные результаты были зафиксированы в экспериментах с фибробластами людей: эффективность поднялась с 0,01 до одного процента.

К удивлению авторов, другие протестированные ими антиоксиданты на давали такого эффекта.

(с) http://science.compulenta.ru/491494/?r1=yandex&r2=news

[Yupiter]

Сотрудники Национальных институтов здравоохранения в Мэриленде (США) утверждают, что стволовые клетки могут использоваться для лечения пациентов с сильной астмой.

Исследователи сделали мышам-астматикам инъекции стволовых клеток, взятых из их костного мозга, и обнаружили, что у грызунов исчезли симптомы недуга. Когда этим мышам давали понюхать цветочную пыльцу, аллергической реакции на нее не возникало.

По мнению ученых, стволовые клетки из костного мозга уменьшают воспаление в дыхательных путях, которое является нормальной реакцией иммунной системы в тяжелых случаях астмы. Как следствие, у животных пропадают симптомы заболевания.

Сегодня такие стволовые клетки уже используются для подавления воспалительного ответа после трансплантации костного мозга у человека. В недалеком будущем — благодаря описываемому открытию — их можно будет применять для лечения не только астмы, но и других аллергических расстройств.

Астмой страдают более 300 миллионов человек. Ежегодно только в Соединенных Штатах от этого заболевания умирают около 5 тысяч больных, а по всему миру — примерно 100 тысяч.

(с) http://science.compulenta.ru/514606/?r1=yandex&r2=news

[Yupiter]

В человеческом мозге обнаружен новый тип стволовых клеток (СК), которые принимают участие в формировании неокортекса (наружного слоя мозга). У людей и приматов он более обширный, чем у животных, что, по мнению некоторых учёных, и является залогом уникальных человеческих возможностей — сознания и языка.

Хотя новые СК, скорее всего, есть, к примеру, также и у кошек с собаками, у людей их наверняка больше, и в нашем организме они, вероятно, активнее, считает автор исследования Арнольд Кригштейн, невролог из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (США).

Г-н Кригштейн подчёркивает, что мозг крыс и мышей не имеет новооткрытого вида СК, поэтому результаты исследований на грызунах следует экстраполировать на людей с осторожностью. Аутизм, шизофрения, неспособность к обучению, болезнь Альцгеймера — всё это влияет на кору головного мозга и всё это изучается на мышах.



Напомним, что стволовые клетки — это особый вид клеток, который способен обновляться неопределённое количество времени, а затем превращаться в клетки других типов. Некоторые СК ограничены в своих возможностях. Например, нервные СК могут стать нейронами и больше ничем.

У эмбрионов предшественниками нейронов коры головного мозга становятся клетки радиальной глии. Но эти клетки, прежде чем обосноваться в неокортексе, появляются в субвентрикулярной зоне мозга. Она имеется и у человека, и у грызунов, но, в отличие от последних, у людей и других приматов внешняя часть субвентрикулярной зоны расширена, и учёные давно подозревали, что в этой области существуют особые СК.

Во многом новые клетки напоминают клетки радиальной глии, но делятся по-иному. В частности, они совершают движения, которые наука ещё не наблюдала. «Мы не совсем понимаем смысл этих движений», — признаётся учёный.

Дальнейшие исследования будут посвящены взаимодействию новых, эволюционно более молодых клеток с более примитивными клетками радиальной глии. Вполне вероятно, что мозаика в коре головного мозга и делает нас людьми.

(с) http://science.compulenta.ru/535012/?r1=yandex&r2=news

[Yupiter]

Американская фирма Geron начала первые в мире испытания методики лечения человеческими эмбриональными стволовыми клетками. Соответствующее разрешение выдано Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA).



Специалисты намерены протестировать новую методику GRNOPC1 на добровольцах, парализованных в результате повреждения спинного мозга, у которых действует верхняя часть туловища, но не работают ноги. Учёные надеются, что стволовые клетки, полученные из человеческих эмбрионов, помогут восстановить повреждённые нервные клетки. И к больным, возможно, вернётся чувствительность и способность двигаться.

Сообщается, что методику GRNOPC1 можно применять и для лечения таких недугов центральной нервной системы, как болезнь Альцгеймера, рассеянный склероз и болезнь Канавана.

Geron получила разрешение FDA на проведение испытаний в январе 2009 года. Однако эксперименты были на полтора года заморожены, чтобы специалисты могли проверить побочные эффекты терапии на животных.

Заявку на испытания методики лечения слепоты с помощью человеческих эмбриональных стволовых клеток подала американская биотехнологическая компания Advanced Cell Technology. Фирма намеревается лечить стволовыми клетками пациентов, страдающих макулярной дистрофией Штаргардта. Этот недуг — одна из самых частых причин дегенерации жёлтого пятна в детстве. Ранее Advanced Cell Technology применяла человеческие эмбриональные стволовые клетки для восстановления клеток сетчатки; сообщалось, что эта технология вернула зрение слепым крысам.

(с) http://science.compulenta.ru/551752/?r1=yandex&r2=news

[Yupiter]

Учёные отчитались о двух успешных случаях применения стволовых клеток костного мозга для лечения серьёзных заболеваний.

Существует два типа стволовых клеток костного мозга. Кроветворные (гемопоэтические) превращаются в белые и красные кровяные тельца в зависимости от запросов иммунной системы. Мезенхимные тоже принимают участие в процессе кроветворения, но специалисты давно подозревают, что они обладают гораздо более широкими возможностями.

I.

Сотрудники Университета Миннесоты (США) Джон Вагнер и Якуб Толар в сотрудничестве с коллегами из вузов других штатов, а также из Великобритании и Японии первыми смогли таким образом очистить кожу пациентов и верхние отделы желудочно-кишечного тракта от рецессивного дистрофического буллёзного эпидермоза (recessive dystrophic epidermolysis bullosa, RDEB).

«Вопрос о том, могут ли стволовые клетки костного мозга восстанавливать другие ткани, долгое время оставался предельно дискуссионным, — подчёркивает г-н Вагнер. — Но в 2007 году нам удалось найти редкую субпопуляцию этих клеток, которые обладали способностью превращаться в клетки кожи в лабораторных условиях. Этот замечательный факт побудил нас начать эксперименты на людях».

С осени 2007-го костный мозг был пересажен десяти детям. Ответ на эту рискованную саму по себе операцию очень сильно варьировался. Двое скончались от осложнений, но в целом зафиксировано значительное увеличение концентрации коллагена-7 — белка, скрепляющего клетки кожи друг с другом и иными тканями. Именно его отсутствие является характерным признаком недуга.

«Наше открытие куда важнее, чем может показаться на первый взгляд, — вторит г-н Толар. — До сих пор костный мозг использовался только для замены другого костного мозга, пострадавшего в результате травмы или болезни».

Недавно учёные начали новый эксперимент, в ходе которого будут смешиваться разные популяции стволовых клеток.

Буллёзный эпидермоз — редкое наследственное заболевание, в результате которого кожа покрывается волдырями и сходит из-за малейшего повреждения. Оно поражает также ротовую полость и пищевод. Вылечиться невозможно. В некоторых странах даже разрешена эвтаназия новорожденных с этим недугом. Если же человек избегает смерти от руки врача или в результате инфекции в первые годы жизни, к 20–30 годам у него развивается крайне агрессивная форма рака кожи.

Результаты исследования опубликованы в издании New England Journal of Medicine.

II.

Не менее доблестные доктора наук из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (США) подтвердили потенциал костного мозга на примере синдрома острого повреждения лёгких. Он вызывается пневмонией, заражением крови и другими причинами и в некоторых случаях выливается в синдром острой дыхательной недостаточности с очевидными последствиями. Смертность составляет 40%. Эффективного лечения тоже не существует.

«Мы обнаружили, что в лабораторных условиях мезенхимные стволовые клетки костного мозга выделяют значительное количество белка ангиопоэтина-1, который необходим для восстановления эпителиального слоя, формирующего стенки альвеол», — поясняет Джей Ли, один из многочисленных авторов исследования.

Следует подчеркнуть, что эффект был достигнут без непосредственного контакта стволовых клеток с альвеолами и без превращения стволовых клеток в эпителиальные. В отличие от предыдущего эксперимента, опыты на людях пока не проводились.

Результаты исследования опубликованы в издании Journal of Biological Chemistry.

Подготовлено по материалам Университета Миннесоты и Американского общества биохимии и молекулярной биологии.

(с) http://science.compulenta.ru/554170/?r1=yandex&r2=news

[Yupiter]

Оригинальный способ чистого и широкомасштабного размножения стволовых клеток нашли учёные из Массачусетского технологического института (MIT).

Помимо малой производительности используемая ныне технология плоха тем, что вовлекает в качестве среды для размножения клетки и протеины из мышиных эмбрионов. А они могут вызвать иммунную реакцию при попадании в организм реципиента.

Кудесники из MIT разработали синтетическую поверхность для культивирования как индуцированных плюрипотентных (iPS-cells), так и эмбриональных стволовых клеток (ES-cells) человека. Она полностью свободна от каких-либо белков или клеток животного происхождения. Но при этом выполняет свою функцию даже лучше предшественников: готова в течение трёх месяцев превратить кучку исходных клеток в миллионы, что и требуется для практической терапии.

Исследователи перепробовали в роли подложки 500 полимеров с различными физическими (шероховатость, упругость) и химическими характеристиками. Оказалось, наиболее важным параметром для успеха предприятия является гидрофобность. Подобрав оптимальное её значение, наиболее благосклонно воспринятое клетками, авторы работы получили искомый результат.

Кроме того выяснилось, что для хорошей работы материала важно, чтобы в нём был высокий процент акрилатов. К такому полимеру учёные добавили протеин витронектин, который улучшил сцепление клеток с поверхностью. Теперь специалисты намерены развить свою технологию, чтобы приспособить её для размножения других типов клеток в научных и медицинских целях.

(с) http://www.membrana.ru/lenta/?10727

[Yupiter]

Японские исследователи признались в проведении успешного эксперимента по восстановлению двигательной способности у обезьяны с помощью индуцированных плюрипотентных клеток (ИПК).

«Это первый случай в мире, когда небольшому примату удалось оправиться от травмы позвоночника благодаря стволовым клеткам», — подчёркивает руководитель научной группы Хидэюки Окано из Университета Кэйо. Ранее те же специалисты с помощью аналогичной методики вылечили парализованную мышь.

ИПК были получены из клеток кожи человека посредством пересадки четырёх генов.

К инъекциям учёные приступили на девятый день после травмы: такая пауза считается наиболее эффективной. Через две-три недели мартышка начала двигать конечностями, а шесть недель спустя — прыгать. В целом обезьяна почти вернулась к нормальному состоянию, а хватательная сила передних конечностей восстановилась на 80%.

Г-н Окано считает, что эксперименты на людях не за горами. Напомним, в США в эти дни проходит первое в мире лечение травмы спинного мозга человека эмбриональными стволовыми клетками. Прежде чем врачи получили разрешение на проведение испытаний, им пришлось пройти все круги юридического ада и выдержать давление со стороны озабоченной общественности, считающей уничтожение эмбрионов в медицинских целях бесчеловечным.

Индуцированным плюрипотентных клеткам, скорее всего, будет проще получить зелёный свет.
(с) http://science.compulenta.ru/581429/

[Yupiter]

С помощью стволовых клеток исследователи из Онкологического центра им. Андерсона (штат Техас, США) научились производить на свет мышей обоего пола, несущих генетические признаки двух отцов.

Зачем? Ну как же — сохранение исчезающих видов, улучшение пород домашнего скота, а также развитие вспомогательных репродуктивных технологий! А ещё открывается завораживающая провокационная возможность дарить отпрысков однополым парам.

Ричард Беринджер и его команда превращали фибробласты мужских (XY) плодов в линию индуцированных плюрипотентных клеток (ИПК). Примерно 1% последних спонтанно терял Y-хромосому, в результате чего получались ИПК типа XO. Они-то и вводились в бластоцисты, которые после этого пересаживались суррогатным матерям. В результате на свет появлялись химеры XO/XX женского пола с X-хромосомами, унаследованными от каждого отца.

Эти химеры спаривались с нормальными самцами. Некоторые детёныши и мужского, и женского пола несли генетические признаки двух отцов.

По словам самих авторов, в ходе исследования была разработана, по сути, новая форма размножения млекопитающих. Вот и представьте себе: два самца обладают нужными в сельском хозяйстве генетическими характеристиками. Ну так давайте их скрестим и получим сверхживотных обоих полов без участия генов самки, которые могут всё испортить.

То есть берём ИПК мужчины (женщины) и превращаем её в яйцеклетку (сперматозоид). В условиях экстракорпорального оплодотворения необходимость в женской химере XO/XX отпадает, хотя суррогатная мать всё же понадобится (в лесбийском варианте — нет).

(с) http://science.compulenta.ru/581508/

[Yupiter]

Впервые удалось создать функционирующую ткань человеческого кишечника в лабораторных условиях из стволовых клеток.

В исследовании, осуществлённом группой сотрудников детской больницы Цинциннати (США) под руководством Джеймса Уэллса и Джейсона Спенса, использовались два типа материала: эмбриональные стволовые клетки человека (ЭСК) и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПК). Последние были получены путем перепрограммирования человеческих клеток кожи.

С одной стороны, ЭСК способны превратиться в любой из более чем двухсот типов клеток человеческого организма. С другой — ИПК получаются из клеток непосредственного пациента и обладают аналогичным генетическим кодом, что, следовательно, снижает и даже исключает риск отторжения. Но из-за того, что технология ИПК ещё сияет новизной, наука не знает, обладают ли эти клетки тем же потенциалом, что ЭСК. Именно поэтому в эксперименте использовались два материала. Это, кстати, дало возможность сравнить оба подхода.

Сначала учёные превратили плюрипотентные клетки в тип эмбриональных клеток, называемый энтодермой. Из них впоследствии появляются пищевод, желудок, кишечник, лёгкие, поджелудочная железа и печень. После «инструктажа» энтобласты становились предшественниками клеток кишечника, а непосредственно кишечная ткань выращивалась в специально разработанной для этого «прокишечной» системе.

Через 28 дней сформировалась трехмерная ткань, напоминающая кишечник человеческого плода. В ней содержались все основные типы кишечных клеток: энтероциты, бокаловидные клетки, ацидофильные энтероциты (клетки Панета) и кишечные аргентаффиноциты (клетки Кульчицкого).

После этого ткань продолжала развиваться и приобретать и всасывающую, и секреторную функции нормального человеческого кишечника, а также формировать кишечные стволовые клетки.

По словам исследователей, учёные всего мира смогут воспользоваться этим процессом для изучения нормальной работы кишечника (например, как всасывается то или иное разрабатываемое лекарственное средство) и возможных патологий. Кроме того, искусственно выращенная ткань должна стать эффективным имплантатом для пациентов с определёнными заболеваниями — например, с синдромом укороченной тонкой кишки. Этот метод испытывается сейчас в Цинциннати на животных.

(с) http://science.compulenta.ru/582184/