REKLÁM

Betegségek őssejtmodelljei: Az albinizmus első modellje kidolgozva

A tudósok kidolgozták az albinizmus első, páciensből származó őssejtmodelljét. A modell segít az oculocutan albinizmussal (OCA) kapcsolatos szembetegségek tanulmányozásában.  

Sőssejtek szakszerűtlenek. Nem tudnak semmilyen meghatározott funkciót ellátni a szervezetben, de képesek osztódni és megújulni hosszú időn keresztül, és lehetőségük van arra, hogy specializálódjanak, és a testben sokféle típusba fejlődjenek, például izomsejtekké, vérsejtekké, agysejtekké stb.  

Stem cells are present in our bodies at all stages of life, from embryo to adulthood. Embryonic stem cells (ESCs) or fetal őssejtek are seen in the earliest stage while adult stem cells which serve as a repair system for the body are seen in adulthood.  

Az őssejtek négy csoportba sorolhatók: embrionális őssejtek (ESC), felnőtt őssejtek, rákos őssejtek (CSC) és indukált pluripotens őssejtek (iPSC). Az embrionális őssejtek (ESC) az emlős embrió blasztociszta stádiumában lévő belső tömegsejtekből származnak, amelyek három-öt naposak. Korlátlan ideig képesek önmegújulni, és mindhárom csíraréteg sejttípusaira differenciálódnak. Másrészt a felnőtt őssejtek javítórendszerként szolgálnak a sejt homeosztázisának fenntartásához a szövetekben. Helyettesíthetik az elhalt vagy sérült sejteket, de korlátozott a proliferációs és differenciálódási potenciáljuk az ESC-ekhez képest. A rákos őssejtek (CSC-k) normál őssejtekből származnak, amelyek génmutáción mennek keresztül. Nagy telepet vagy klónokat képező daganatokat indítanak el. A rákos őssejtek fontos szerepet játszanak a rosszindulatú daganatokban, ezért célzásuk a rákos megbetegedések kezelésének módja lehet.  

Az indukált pluripotens őssejtek (iPSC) felnőtt szomatikus sejtekből származnak. Pluripotenciájukat a laboratóriumban mesterségesen indukálják a szomatikus sejtek gének és más tényezők révén történő átprogramozásával. Az iPSC-k olyanok, mint az embrionális őssejtek a proliferációban és a differenciálódásban. Az első iPSC-t rágcsáló fibroblasztokból fejlesztette ki Yamanaka 2006-ban. Azóta számos humán iPSC-t fejlesztettek ki betegspecifikus mintákból. Mivel a páciens genetikája tükröződik az iPSC-k genetikájában, ezeket az újraprogramozott szomatikus sejteket genetikai betegségek modellezésére használják, és forradalmasították az emberi genetikai rendellenességek tanulmányozását.  

A modell olyan állat vagy sejtek, amelyek a tényleges betegségben megfigyelt kóros folyamatok mindegyikét vagy egy részét megjelenítik. A kísérleti modell elérhetősége fontos a betegség sejt- és molekuláris szintű fejlődésének megértéséhez, ami segít a kezelésre alkalmas terápiák kidolgozásában. A modell segít megérteni, hogyan alakul a betegség, és tesztelni lehet a lehetséges kezelési módszereket. Például egy modell segítségével azonosíthatók hatékony gyógyszercélpontok, vagy olyan kis molekulák szűrhetők, amelyek csökkenthetik a betegség súlyosságát és megállíthatják a betegség progresszióját. Az állatmodelleket régóta használják, de számos hátrányuk van. Ezenkívül az állatmodellek nem alkalmasak genetikai rendellenességekre a genetikai eltérések miatt. Manapság az emberi őssejteket (embrionális és indukált pluripotens) egyre gyakrabban használják emberi betegségek modellezésére.  

A humán iPSC-k segítségével történő betegségmodellezést többen is sikeresen elvégezték Körülmények mint például a laterális szklerózis, vérbetegségek, cukorbetegség, Huntington-kór, spinális izomsorvadás stb. emberi iPSC modellek emberi idegrendszeri betegségek, veleszületett szívbetegségek és egyéb genetikai rendellenességek.  

Az albinizmus humán iPSC-modellje azonban csak 11. január 2022-ig állt rendelkezésre, amikor is a National Eye Institute (NEI) tudósai, amely a National Institutes of Health (NIH) része, humán iPSC-alapú in vitro modell kifejlesztéséről számoltak be. oculocutan albinizmus (OCA) 

Az okulokután albinizmus (OCA) egy genetikai rendellenesség, amely befolyásolja a szem, a bőr és a haj pigmentációját. A betegek olyan szemproblémákkal küzdenek, mint a csökkent legjobban korrigált látásélesség, csökkent szem pigmentáció, rendellenességek a fovea fejlődésében és/vagy a látóidegrostok kóros kereszteződése. Úgy gondolják, hogy a szem pigmentációjának javítása megelőzhet vagy megmenthet egyes látászavarokat.  

A kutatók in vitro modellt dolgoztak ki a humán retina pigment epitélium (RPE) pigmentációs hibáinak tanulmányozására, és kimutatták, hogy a betegektől in vitro származó retina pigment epitélium szövet ismétli az albinizmusban észlelt pigmentációs hibákat. Ez nagyon érdekes, tekintettel arra a tényre, hogy az albinizmus állatmodelljei alkalmatlanok, és korlátozott számú emberi sejtvonal áll rendelkezésre a melanogenezis és a pigmentációs hibák tanulmányozására. Az ebben a vizsgálatban kifejlesztett, betegektől származó OCA1A- és OCA2-iPSC-k megújuló és reprodukálható sejtforrások lehetnek a célsejt- és/vagy szövettípusok előállításához. Az in vitro eredetű OCA szövetek és az OCA-iRPE lehetővé teszik a melanin képződésének mélyebb megértését, valamint a pigmentációs hibákban szerepet játszó molekulák azonosítását, valamint a molekuláris és/vagy fiziológiai különbségek további vizsgálatát. 

Ez egy nagyon jelentős előrelépés az oculocutan albinizmussal (OCA) kapcsolatos állapotok kezelése felé.  

***

Referenciák:  

  1. Avior, Y., Sagi, I. & Benvenisty, N. Pluripotens őssejtek a betegségek modellezésében és a gyógyszerkutatásban. Nat Rev Mol Cell Biol. 17, 170–182 (2016). https://doi.org/10.1038/nrm.2015.27 
  1. Chamberlain S., 2016. Betegségmodellezés humán iPSC-kkel. Human Molecular Genetics, 25. kötet, R2. szám, 1. október 2016., R173–R181. oldal, https://doi.org/10.1093/hmg/ddw209  
  1. Bai X., 2020. Őssejt-alapú betegségek modellezése és sejtterápia. Cells 2020, 9(10), 2193; https://doi.org/10.3390/cells9102193  
  1. George A., et al 2022. Az I. és II. típusú okulokután albinizmus in vitro betegségmodellezése humán indukált pluripotens őssejt-eredetű retinális pigment epitélium felhasználásával (2022). Őssejtjelentések. 17. kötet, 1. szám, P173-186, 11. január 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2021.11.016 

***

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Tudományos újságíró | A Scientific European folyóirat alapító szerkesztője

Iratkozzon fel hírlevelünkre

A legfrissebb hírekkel, ajánlatokkal és külön értesítésekkel kell frissíteni.

Legnépszerűbb cikkek

Hogyan befolyásolta az éghajlatváltozás az Egyesült Királyság éghajlatát 

A „State of the UK Climate” című kiadványt évente adják ki...

A fosszilis tüzelőanyagok alacsony EROI-ja: Megújuló források fejlesztésének esete

A tanulmány kiszámolta a beruházás energia-megtérülési (EROI) arányát a fosszilis tüzelőanyagokra...
- Reklám -
94,519VentilátorokMint
47,682KövetőKövesse
1,772KövetőKövesse
30ElőfizetőkFeliratkozás