Nieuwe hartspiercellen groeien uit de huid van patiënten


Nieuwe hartspiercellen groeien uit de huid van patiënten

Wereldwijd hebben wetenschappers nieuwe, gezonde hartspiercellen gegroeid met behulp van huidcellen van hartfalenpatiënten. Schrijven over hun werk in een krant die deze week online wordt gepubliceerd in de European Heart Journal , Legt het Israëlische team uit hoe de nieuwe hartspiercellen in staat zijn zich te integreren met het uitreiken van hartweefsel, waardoor het mogelijk wordt om hartschade bij hartfalenpatiënten te herstellen met behulp van hun eigen stamcellen.

Echter, de onderzoekers voorzichtig zijn er nog veel hindernissen te overwinnen voordat een dergelijke methode beschikbaar is voor patiënten, en schatten dat het vijf tot tien jaar kan duren voordat klinische proeven kunnen beginnen.

De hoofdonderzoeker van de studie is Lior Gepstein, hoogleraar Geneeskunde (Cardiologie) en Fysiologie aan het Sohnis Research Laboratory voor Cardiac Electrophysiology and Regenerative Medicine, Technion-Israel Institute of Technology en Rambam Medical Center in Haifa, Israël.

Vooruitgang in stamcellenbiologie en weefseltechniek brengt het vooruitzicht van herstel van hartspier met nieuwe cellen nog steeds dichterbij, maar er zijn nog steeds grote uitdagingen om niet alleen het goede aanbod van nieuwe, gezonde menselijke hartcellen te bevrijden zonder dat het immuunsysteem ze afwijst.

Gepstein en collega's namen huidcellen van oudere hartfalenpatiënten en herprogrammeerd in menselijk geïnduceerde pluripotente stamcellen (hiPSCs), een soort stamcellen die de kans heeft om bijna elk type cel in het lichaam te worden. Zij toonden vervolgens aan dat de hiPSC's kunnen differentiëren om hartspiercellen (cardiomyocyten) te worden die in ratten kunnen integreren in hartweefsel.

Het creëren van hartspiercellen van hiPSC's afgeleid van huidcellen is niet nieuw, het is al meerdere keren gedaan, maar in die gevallen zijn de huidcellen afkomstig uit gezonde, jonge vrijwilligers. Zoals Gepstein aan de pers vertelde:

"Wat nieuw en opwindend is over ons onderzoek is dat we hebben aangetoond dat het mogelijk is om huidcellen uit een oudere patiënt met gevorderd hartfalen te nemen en uiteindelijk met zijn eigen kloppende cellen in een laboratoriumschotel die gezond en jong is - het equivalent Naar het stadium van zijn hartcellen toen hij pas geboren was. '

"In deze studie hebben we voor het eerst aangetoond dat het mogelijk is om hiPSC's van hartfalenpatiënten te vestigen - die de doelpatiëntenpopulatie voor toekomstige celtherapie strategieën vertegenwoordigen die deze cellen gebruiken - en coaxen hen om te onderscheiden in hartspiercellen die kunnen integreren met Gastheer hartweefsel, "voegde hij eraan toe.

Een ander obstakel dat hoofdpijn op dit gebied veroorzaakt, is hoe stamcellen kunnen worden gemaakt zonder dat ze zich buiten de controle ontwikkelen en groeien in tumoren.

Het lijkt erop dat Gepstein en collega's hier ook een weg kunnen vinden.

Ze namen huidcellen uit twee patiënten met hartfalen (één van de 51 jaar, de andere 61) en herprogrammeerden ze door drie genen (de transcriptiefactoren Sox2, Klf4 en Oct4) in te voeren en een klein molecuul, valproinezuur, in de kernen van de Cellen om te integreren met het cellulaire DNA.

Maar ze deden iets anders dan eerder gedaan: ze hebben de transcriptiefactor c-Myc niet toegevoegd aan de cocktail. Dit is in het verleden toegevoegd, maar wordt nu vermoedelijk de kanker veroorzakende boosdoener zijn.

Gepstein legde uit dat het potentieel risico van de cellen die uit de controle groeien en tumoren ontwikkelen, ook kunnen voortvloeien uit de "willekeurige integratie in het DNA van het cel van het virus dat gebruikt wordt om de transcriptiefactoren te dragen - een proces dat bekend staat als insertieve oncogenese".

Dus, om het potentiële risico van inzaai-oncogenese te elimineren, gebruikten de onderzoekers nog steeds een virus om de herprogrammeringsinformatie aan de celkern te leveren, maar daarna werd het verwijderd.

De resultaten toonden aan dat de hiPSCs succesvol gedifferentieerd in hartspiercellen of cardiomyocyten even effectief zijn als die afgeleid van de controles voor de studie, in dit geval gezonde, jonge vrijwilligers.

Vervolgens ontwikkelden de cardiomyocyten zich tot hartweefsel, die de onderzoekers gekweekt hebben met reeds bestaand hartweefsel. 24 tot 48 uur later slaan ze elkaar samen.

Gepstein zei dat ze "gedragen als een klein microscopisch hartweefsel bestaande uit ongeveer 1000 cellen in elk kloppend gebied".

In de laatste stap van hun studie traden de onderzoekers het nieuw gevormde weefsel in de harten van gezonde levende ratten, en liet het vastleggen van verbindingen met cellen in de gastheerhartspier.

De vraag of nieuwe hartspiercellen op deze manier gegroeid worden, worden afgewezen doordat de patiënt nog steeds blijft.

"Een van de obstakels bij het omgaan met dit probleem is dat we in dit stadium alleen menselijke cellen kunnen transplanteren in diermodellen en dus moeten we de dieren behandelen met immunosuppressieve medicijnen, zodat de cellen niet worden afgewezen," legde Gepstein, Voegt eraan toe dat er nog een lange weg te gaan is voor deze soort behandeling, beschikbaar zijn in de kliniek.

Hij noemde een aantal obstakels die nog moeten worden overwonnen, zoals:

"... opschalen om een ​​klinisch relevant aantal cellen te ontwikkelen; ontwikkeling van transplantatiestrategieën die het overlevingsvermogen, rijping, integratie en regeneratief potentieel van de cel overleven; ontwikkeling van veilige procedures om de risico's te elimineren om kanker of problemen met het normale ritme van het hart te veroorzaken; Verdere tests bij dieren en grote industriële financiering, aangezien het waarschijnlijk een zeer dure inspanning zal zijn."

"Ik veronderstel dat het minstens vijf tot tien jaar klinische proeven zal duren als men deze problemen kan overwinnen," voegde hij eraan toe.

Intussen blijft het team op dit gebied werken. Zij zijn van plan om hiPSCs te evalueren voor het repareren van beschadigde harten in verschillende diermodellen, en kijken ook naar hartaandoeningen, ontwikkeling van geneesmiddelen en testen.

John verloor zijn zus aan huidkanker - RTL NIEUWS (Video Medische En Professionele 2018).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Medische praktijk