Az őssejtek „csábítása” új csontszövet kialakításához
Új kutatások azonosították az egyes őssejtek manipulálásának lehetséges módját új csontszövet előállítására. Ennek a vizsgálatnak az eredményei jelentősen javíthatják a csontrendszeri sérülésekben vagy olyan állapotokban, mint például csontritkulás, szenvedők kimenetelét.
Az őssejtek differenciálatlan sejtek, amelyek képesek specializálódni és bármilyen funkciót ellátni.
Sok friss kutatás arra összpontosított, hogy az őssejteket hogyan lehet a legjobban terápiás célokra használni. A kutatókat különösen érdekli, hogyan lehet velük manipulálni olyan új szövet létrehozására, amely sikeresen helyettesítheti a sérült vagy már nem működő sejteket.
Dr. Aaron James és csapata a Baltimore-i Johns Hopkins Egyetem Orvostudományi Karának egy új tanulmányában megvizsgálta azokat a mechanizmusokat, amelyek lehetővé teszik bizonyos őssejt-típusok, amelyek „perivaszkuláris őssejtek” néven ismertek, új csontszövet.
Ezek az őssejtek hajlamosak akár zsírszövetekké, akár csontszövetvé válni. A mai napig nem világos, mi határozza meg pontosan a sorsukat.
„Csontjaink korlátozott számú őssejtből állnak, amelyekből új csontot hozhatunk létre. Ha ezeket a sejteket a csontsejtek sorsa felé terelhetjük, és távol a zsírtól, az nagy előrelépés lenne abban a képességünkben, hogy elősegítsük a csontok egészségét és gyógyulását. "
Dr. Aaron James
A kutatók patkánymodellben, valamint emberi sejttenyészetekben végezték kutatásaikat, és eredményeikről a folyóiratban számolnak be Tudományos jelentések.
A sejtek sorsát vezérlő fehérje
Korábbi tanulmányok, amelyeket Dr. James végzett, arra utaltak, hogy egy bizonyos WISP-1 nevű jelátviteli fehérje valószínűleg a perivaszkuláris őssejtek sorsát fogja vezetni azáltal, hogy "megmondja" nekik, hogy zsír- vagy csontszövetet képeznek-e.
A jelenlegi tanulmányban a kutatók arra törekedtek, hogy bebizonyítsák a WISP-1 szerepét az őssejtek sorsának meghatározásában azáltal, hogy genetikailag módosították az emberi őssejtek készletét, hogy megakadályozzák a fehérje termelését.
Amikor összehasonlították a módosított őssejtek génaktivitását a WISP-1-et még mindig termelő sejtek génaktivitásával, a kutatók megerősítették, hogy a fehérje fontos szerepet játszik. A WISP-1 nélküli sejtekben a zsírképződésért felelős gének közül négynek 50–200 százalékkal magasabb volt az aktivitása, mint azokban a sejtekben, amelyek továbbra is termelték a WISP-1-et.
Ez azt is jelezte, hogy ennek a jelzőfehérjének a megfelelő adagolása arra késztetheti az őssejteket, hogy a zsírszövet helyett csontszövetet képezzenek.
A várakozásoknak megfelelően, amikor a kutatók az őssejteket módosították a WISP-1 termelésének növelése érdekében, azt vették észre, hogy a csontszövet növekedését serkentő gének közül három kétszer olyan aktív lett, mint azokban az őssejtekben találhatóaké, amelyekben normális a jelátviteli fehérje.
Ugyanakkor a zsírszövet növekedését serkentő gének - például a peroxiszóma proliferátor-aktivált gamma receptor (PPARG) - aktivitása 42 százalékkal alacsonyabb volt a WISP-1-emeléssel rendelkező őssejtekben, és ez a csökkenés a gének, amelyek meghatározzák a csontszövet növekedését.
Az őssejt beavatkozása ígéretet mutat
A vizsgálat következő szakaszában a tudósok egy patkánymodell segítségével határozták meg, hogy a WISP-1 fokozhatja-e a csontgyógyulást a gerinc fúziójában, egy olyan orvosi beavatkozás, amely két vagy több csigolya (gerinccsont) összekapcsolását igényli egyetlen csont kialakításához.
A gerincfúzió terápiás alkalmazásának célja a hátfájás vagy a gerincstabilitás javítása a gerincet érintő különféle állapotok, például a gerincferdülés összefüggésében.
Általában „egy ilyen eljáráshoz hatalmas mennyiségű új csontsejtre van szükség” - magyarázza Dr. James. "Ha irányíthatnánk a csontsejtek létrehozását a fúzió helyén, akkor segíthetnénk a betegek gyorsabb felépülésében és csökkenthetnénk a szövődmények kockázatát" - jegyzi meg.
A jelenlegi tanulmányban a kutatók emberi WISP-1-t tartalmazó őssejteket injektáltak patkányokba. Ezt a fúziós eljárás részeként csatlakozni kívánt csigolyák között tették meg.
4 hét elteltével Dr. James és csapata megállapította, hogy az állatok gerincszövetében továbbra is magas a WISP-1 szintje. Sőt, új csontszövet már kialakult a megfelelő helyeken, lehetővé téve a csigolyák „hegesztését”.
Ezzel szemben azok a patkányok, amelyek ugyanazt a műtéti beavatkozást kapták, de a WISP-1 fellendülés nélkül nem mutattak csigolyafúziót ebben az időszakban.
"Reméljük, hogy eredményeink elősegítik a sejtterápiák fejlesztését az ilyen műtétek utáni csontképződés elősegítése érdekében, valamint más csontrendszeri sérülések és betegségek, például csonttörések és csontritkulás esetén" - jelenti ki Dr. James.
A jövőben a kutatócsoport célja az is, hogy kiderítse, vajon az őssejtek WISP-1-szintjének csökkentése zsírszövet-képződéshez vezethet-e, ami elősegítheti a sebek gyorsabb gyógyulását.
