Cilmes šūnu kultivēšana laboratorijā pārvarēs orgānu imūnas atgrūšanu

Pētījums, ko pētnieki no Dienvidrietumu medicīnas centrs, Teksasas universitātē (University of Texas), ar Cell Press žurnālā Cell Cilmes šūnu tikko publicēta, var palīdzēt attīstībā daudzsološākajām terapeitisko stratēģiju asinsrades cilmes šūnu transplantācijas. Šo šūnu provizoriska audzēšana laboratorijā apmēram nedēļu var ļaut pārvarēt vienu no visgrūtākajiem šķēršļiem veiksmīgai transplantācijai - imūnsistēmas noraidīšanai.

Hematopoētiskās cilmes šūnas (hematopoētiskās cilmes šūnas, HSC) ir šūnas, kas izraisa visu veidu asins šūnas. Hematopoētisko šūnu transplantāciju izmanto leikēmijas, limfomas un citu veidu vēža, kā arī autoimūno slimību ārstēšanai.

Kaulu smadzenes. Gaismas mikrogrāfs no cilmes šūnām, kas izraisa asins šūnas. Baltas asins šūnas - lielas, violetas, sarkanās asins šūnas - bāli, trombocīti - maza purpura granulas. Asins šūnas pastāvīgi veidojas kaulu smadzenēs, jo dzīves ilgums ir ļoti īss. Sarkanās šūnas, trombocīti un visas trīs veidu baltas šūnas (granulocīti, limfocīti un monocīti) nāk no viena senča šūnas - multipotentās cilmes šūnas. (Foto: Astrid & Hanns-Frieder Michler / Zinātnes foto bibliotēka, P234 / 0030)

Tomēr izpratnes trūkums par hematopoētisko cilmes šūnu mijiedarbību ar recipienta organisma imūnsistēmu būtiski apgrūtina gan cilmes šūnu pētījumus, gan praktiskās transplantācijas attīstību. Pastāv ievērojams risks, ka transplantēto šūnu uzņēmēja organisms netiks pieņemts, tas nozīmē, ka jaunās šūnas tiks iznīcinātas tā imūnsistēmas ietvaros. Galvenās alogēnas transplantācijas problēmas ir zema donoru transplantācijas piesaistīšanas pakāpe un augsts dzīvību apdraudošas transplantācijas pret saimnieka slimībām risks. Attīrīta alogēna HSC transplantācija samazina pēdējo risku, bet tā samazina ieguvi.

Kaut arī zinātnieki apzinās dažus šādu kļūmju iemeslus, daudzi jautājumi paliek neatbildēti. "Šo problēmu risināšana veicinās izpratni par imunoloģija asinsrades cilmes šūnu un citi cilmes šūnām, un ievērojamo progresu praksē transplantācijas," - teica pētījuma vadītājs Dr Chen Chen Chang (Cheng Cheng Zhang).

Dr Zhang un viņa kolēģi jau ir pierādījuši, ka cilvēka un peles hemopoētiskās cilmes šūnas (HSC) var veiksmīgi audzēt laboratorijā un pēc tam tās izmantot transplantācijai. Tajā pašā laikā daudzās olbaltumēs, kas izteiktas uz šādu šūnu virsmas, pastāv zināmas izmaiņas. Zinātnieki ir ieinteresēti, vai šāda "ārpus ķermeņa pieredze" var mainīt HSC funkcionālās īpašības un padarīt tās piemērotākas transplantācijai.

Pārstādīšana ir īpaši ieinteresēti klīniski attiecīgajos alogēniska transplantācija, ti transplantācijas ģenētiski dažādām personām, tostarp brāļiem un māsām un nesaistītiem pāriem donors / saņēmējs. Grupas Dr Zhang transplantē pelēm kā tikko izvēlēts GSK GSK un audzēti laboratorijā, un konstatēja, ka šūnas, kas ir "tur" laboratorijā apmēram nedēļu, daudz retāk pretrunā ar saņēmēja imūno sistēmu organismā. Audzēti ex vivo peļu kaulu smadzeņu cilmes šūnas, sekmīgi pārvarētu barjeru galvenā audu saderības kompleksa un aizņem Allogēna kaulu smadzeņu adresātu pelēm. Izmantojot astoņu dienu kultūru, 40-kārtīgi palielinot allografts spēju iegravēties.

Pētnieki nolēma izpētīt pamatā esošo mehānismu šim nolūkam sīkāk, un konstatēja, ka ieguldījums šī pieauguma tiek veikta kā skaita HSC pieaugumu, un kultūra izraisīta pieaugumu izteiksmi virsmas CD274 specifisku inhibitoru imūnās sistēmas šūnas (B7-H1 vai PD-L1).

"Šis darbs vajadzētu iedvesmot jaunu gaismu, lai izprastu hematopoētisko cilmes šūnu un citu cilmes šūnu imunoloģiju, un tas var novest pie jaunu stratēģiju izstrādes veiksmīgai alogēnaijai transplantācijai," secina Dr. Zhang. "Spēja atkārtot donoru cilvēka HSC kultūrā un transplantēt to cilvēkiem, kas ģenētiski ir tālu no donoriem, vienlaikus izvairoties no" transplantāta pret saimnieka "reakciju, būs problēmas risinājums šajā jomā."

[1], [2], [3]