Ny stamcellemetode fører til nerveceller i Parkinson-undersøgelse

admin 0 Comments Articles

Ny stamcellemetode fører til nerveceller i Parkinson-undersøgelse

Deres undersøgelse, “Extracellular Nanomatrix-Induced Self-Organization of Neural Stem Cells into Miniature Substantia Nigra-Like Structures with Therapeutic Effects on Parkinsonian Rats”, blev offentliggjort i tidsskriftet Advanced Science.

Parkinson er karakteriseret ved et gradvist tab af dopaminproducerende nerveceller i substantia nigra, en region i hjernen, der er ansvarlig for bevægelseskontrol.

Stamcelleterapi – som indebærer dyrkning og differentiering af stamceller til specifikke celletyper – er blandt de mest lovende af de behandlinger, der søger at helbrede Parkinsons, på grund af dens potentiale til at erstatte dopaminerge nerveceller, der går tabt i løbet af sygdommen.

Dets potentiale er imidlertid blevet hæmmet af en række tekniske udfordringer, herunder typen og det store antal materialer (f.eks, vækstfaktorer), der kræves, den lange tidsperiode, der er nødvendig, og en lav effektivitet.

Anvendelsen af vækstfaktorer til at fremme stamcelledifferentiering er særlig bekymrende, da disse faktorer også kan stimulere væksten af kræftceller efter en transplantation.

“I øjeblikket mangler der en effektiv metode til at fremkalde hurtig og specifik differentiering af ind uden anvendelse af traditionelle GF’er. Der er et presserende behov for en sådan metode for at muliggøre udviklingen af terapier, der i sidste ende kan helbrede PD ,” skrev forskerne.

Et hold på Hong Kong Baptist University (HKBU) skabte et særligt matrixmateriale, der kan stimulere vækst og differentiering af nervecelleprogenitorer til miniature substantia nigra-lignende strukturer eller mini-SNLS’er. Disse mini-SNLS’er indeholder de dopaminproducerende nerveceller, der går tabt ved Parkinsons.

Deres nye nanomatrix kræver ikke, at stamcellerne stimuleres med vækstfaktorer for at få dem til at differentiere sig til dopaminproducerende nerveceller.

I stedet bruger nanomatrixen trillioner af biokompatible silica-“nanozigzag”-strukturer på overfladen til at stimulere stamcellerne og fremme deres differentiering.

“Når de neurale stamceller kommer i fysisk kontakt med vores skræddersyede nanozigzag-matrix in vitro, kan den “fysiske massage” få cellerne til hurtigt at differentiere sig til de ønskede dopaminerge neuroner”, siger Jeffery Huang Zhifeng, lektor ved Institut for Fysik på HKBU og medforfatter til undersøgelsen, i en pressemeddelelse.

“En selvorganiseret mini-hjerne-lignende struktur kan udvikles på kun to uger med en væsentlig reduceret risiko for carcinogenese,” tilføjede Zhifeng.

Efter at have genereret mini-SNLS’er ved hjælp af den nye nanomatrix testede forskerne, hvordan deres funktionalitet og terapeutiske potentiale i en rottemodel af Parkinsons.

De transplanterede de mini-SNLS’er, som de skabte, i hjernen på dyr, hvis alvorlige motoriske svækkelser efterlignede dem, der skyldes Parkinsons.

Otte uger senere begyndte alle de transplanterede dyr at vise progressive forbedringer i deres motoriske evner. Efter 18 uger fandt forskerne, at ny-differentierede, dopaminproducerende nerveceller var begyndt at sprede sig omkring transplantationsstedet og erstatte de celler, som dyrene havde mistet i løbet af sygdomsforløbet.

Undersøgelsen bemærkede, at de første tegn på forbedringer blev set 16 uger efter transplantationen i tidligere stamcellearbejde i Parkinsons dyremodeller, mens “forbedringen af motoriske symptomer blev indledt på et meget tidligere tidspunkt efter transplantationen af neuroner fra mini-SNLS’erne.”

Ingen tegn på kræft eller tumordannelse blev fundet hos nogen af dyrene efter transplantationen. Rotter i denne model, der ikke fik en transplantation, og som blev brugt som kontrol, viste aldrig tegn på motorisk forbedring.

“Resultaterne viste, at disse mini-hjerne-lignende strukturer udviste fremragende overlevelse og funktionalitet i hjerner fra rotter og resulterede i en tidlig og progressiv forbedring af Parkinsons sygdom hos rotter in vivo. Det lægger grunden til forskning i stamcelleterapier, der i sidste ende kan helbrede Parkinsons sygdom,” sagde Zhifeng.

Denne nanomatrix kan bruges til at differentiere stamceller til andre celletyper ved at ændre stivheden, tætheden og strukturen af nanozigzags på overfladen, tilføjede holdet. Og den kan være med til at udvikle behandlinger for andre uhelbredelige sygdomme, såsom Alzheimers sygdom og visse typer kræft.

• Author Details

Joana har en bachelorgrad i biologi, en kandidatgrad i udviklings- og udviklingsbiologi og en ph.d. i biomedicinsk videnskab fra Universidade de Lisboa, Portugal. Hendes arbejde har været fokuseret på virkningen af ikke-kanonisk Wnt-signalering i den kollektive adfærd hos endotelceller – celler, der udgør foringen af blodkarrene – som findes i navlestrengen hos nyfødte.

Fact Checked By:

Totale indlæg: 208

Ana har en ph.d. i immunologi fra universitetet i Lissabon og har arbejdet som postdoc-forsker på Instituto de Medicina Molecular (iMM) i Lissabon, Portugal. Hun er uddannet BSc i genetik fra University of Newcastle og har en mastergrad i biomolekylær arkæologi fra University of Manchester i England. Efter at hun forlod laboratoriet for at forfølge en karriere inden for videnskabelig kommunikation, var hun direktør for videnskabelig kommunikation på iMM.

×

Joana har en BSc i biologi, en MSc i evolutionær og udviklingsbiologi og en ph.d. i biomedicinsk videnskab fra Universidade de Lisboa, Portugal. Hendes arbejde har været fokuseret på virkningen af ikke-kanonisk Wnt-signalering i den kollektive adfærd hos endotelceller – celler, der udgør foringen af blodkarrene – som findes i nyfødtes navlestreng.

Sidste indlæg

• 
• 
• 
• 
•