Nieuwe stamcelbenadering leidt tot zenuwcellen in Parkinsonstudie

admin 0 Comments Articles

Nieuwe stamcelbenadering leidt tot zenuwcellen in Parkinsonstudie

Hun studie, “Extracellular Nanomatrix-Induced Self-Organization of Neural Stem Cells into Miniature Substantia Nigra-Like Structures with Therapeutic Effects on Parkinsonian Rats,” werd gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Science.

Parkinson wordt gekenmerkt door het geleidelijke verlies van dopamine-producerende zenuwcellen in de substantia nigra, een gebied van de hersenen dat verantwoordelijk is voor bewegingscontrole.

Stamceltherapie – waarbij stamcellen worden gekweekt en gedifferentieerd tot specifieke celtypen – behoort tot de meest veelbelovende van de behandelingen die Parkinson proberen te genezen, vanwege het potentieel ervan om dopaminerge zenuwcellen te vervangen die in de loop van de ziekte verloren gaan.

Het potentieel ervan is echter belemmerd door een reeks technische uitdagingen, waaronder het type en het grote aantal benodigde materialen (bijv, groeifactoren), de lange tijd die nodig is, en een lage efficiëntie.

Het gebruik van groeifactoren om stamceldifferentiatie te bevorderen is bijzonder verontrustend, omdat deze factoren na een transplantatie ook de groei van kankercellen kunnen stimuleren.

“Momenteel ontbreekt een effectieve methode om de snelle en specifieke differentiatie van in te induceren zonder toepassing van traditionele GF’s. Een dergelijke methode is dringend nodig om de ontwikkeling van therapieën mogelijk te maken die uiteindelijk PD kunnen genezen ,” schreven de onderzoekers.

Een team van de Hong Kong Baptist University (HKBU) creëerde een speciaal matrixmateriaal dat de groei en differentiatie van zenuwcelprogenitors kan stimuleren tot miniatuur substantia nigra-achtige structuren, of mini-SNLS’s. Deze mini-SNLS’s bevatten de dopamine-producerende zenuwcellen die verloren gaan bij Parkinson.

Hun nieuwe nanomatrix vereist niet dat stamcellen worden gestimuleerd met groeifactoren om ze te laten differentiëren in dopamine-producerende zenuwcellen.

In plaats daarvan gebruikt de nanomatrix triljoenen biocompatibele silica “nanozigzag”-structuren op zijn oppervlak om stamcellen te stimuleren en hun differentiatie te bevorderen.

“Wanneer de neurale stamcellen in fysiek contact komen met onze op maat gemaakte nanozigzag matrix in vitro, kan de ‘fysieke massage’ de cellen induceren om snel te differentiëren in de gewenste dopaminerge neuronen,” zei Jeffery Huang Zhifeng, universitair hoofddocent van het Department of Physics aan de HKBU, en co-auteur van de studie, in een persbericht.

“Een zelf-georganiseerde mini-hersenen-achtige structuur kan worden ontwikkeld in slechts twee weken met het risico van carcinogenese aanzienlijk verminderd,” Zhifeng toegevoegd.

Na het genereren van mini-SNLSs met behulp van de nieuwe nanomatrix, de onderzoekers getest hoe hun functionaliteit en therapeutisch potentieel in een rat model van Parkinson.

Zij transplanteerden de door hen gecreëerde mini-SNLSs in de hersenen van dieren wier ernstige motorische beperkingen die van Parkinson nabootsten.

Acht weken later begonnen alle getransplanteerde dieren progressieve verbeteringen in hun motorische vermogens te vertonen. Na 18 weken ontdekten onderzoekers dat nieuw gedifferentieerde, dopamine-producerende zenuwcellen zich rond de transplantatieplaats begonnen te verspreiden, ter vervanging van de cellen die de dieren in de loop van de ziekte hadden verloren.

In de studie werd opgemerkt dat het eerste bewijs van verbetering werd gezien op 16 weken na de transplantatie in eerder stamcelwerk in Parkinson-diermodellen, terwijl “verbetering van de motorische symptomen werd gestart op een veel eerder tijdstip na de transplantatie van neuronen van de mini-SNLS’s.”

Nog geen bewijs van kanker of tumorvorming werd gevonden in een van de dieren na de transplantatie. Ratten in dit model die geen transplantatie kregen en als controles werden gebruikt, vertoonden nooit tekenen van motorische verbetering.

“De resultaten toonden aan dat deze mini-hersenen-achtige structuren een uitstekende overleving en functionaliteit vertoonden in de hersenen van ratten en resulteerden in de vroege en progressieve verbetering van de ziekte van Parkinson bij ratten in vivo. Het legt de basis voor onderzoek naar stamceltherapieën die uiteindelijk de ziekte van Parkinson kunnen genezen,” zei Zhifeng.

Deze nanomatrix kan worden gebruikt om stamcellen te differentiëren in andere celtypen, door de stijfheid, dichtheid en structuur van de nanozigzags op het oppervlak te veranderen, voegde het team eraan toe. En het kan helpen bij de ontwikkeling van behandelingen voor andere ongeneeslijke aandoeningen, zoals de ziekte van Alzheimer en sommige vormen van kanker.

• Auteursdetails

Joana heeft een BSc in biologie, een MSc in Evolutionaire en Ontwikkelingsbiologie en een PhD in Biomedische Wetenschappen aan de Universidade de Lisboa, Portugal. Haar werk is gericht op de impact van niet-kanonieke Wnt signalering in het collectieve gedrag van endotheelcellen – cellen die de bekleding van bloedvaten vormen – gevonden in de navelstreng van pasgeborenen.

Feit Gecontroleerd door:

Totaal aantal berichten: 208

Ana is gepromoveerd in de Immunologie aan de Universiteit van Lissabon en heeft als postdoctoraal onderzoeker gewerkt aan het Instituto de Medicina Molecular (iMM) in Lissabon, Portugal. Zij is afgestudeerd met een BSc in Genetica aan de Universiteit van Newcastle en heeft een Masters in Biomoleculaire Archeologie behaald aan de Universiteit van Manchester, Engeland. Nadat zij het laboratorium had verlaten om een carrière in wetenschapscommunicatie na te streven, was zij directeur wetenschapscommunicatie bij het iMM.

×

Joana heeft een BSc in Biologie, een MSc in Evolutionaire en Ontwikkelingsbiologie en een PhD in Biomedische Wetenschappen van de Universidade de Lisboa, Portugal. Haar werk is gericht op de invloed van niet-kanonieke Wnt signalering op het collectieve gedrag van endotheelcellen – cellen die de bekleding van bloedvaten vormen – gevonden in de navelstreng van pasgeborenen.

Laatste berichten

• 
• 
• 
•