Šis kamieninių ląstelių metodas atgaus žaizdas į sveiką odą

Žmonėms, sergantiems sunkiais nudegimais, gleivinėmis ar lėtinėmis ligomis, pvz., Diabetu, kyla pavojus susirgti žaizdomis, vadinamomis odos opomis, kurios gali išplisti per kelis odos sluoksnius.

Be to, kad šios žaizdos yra labai skausmingos, jos gali sukelti rimtų, kartais mirtinų infekcijų ar amputacijų. Paprastai šios opos gydomos chirurginiu būdu persodinant esamą odą, kad būtų padengta žaizda. Tačiau, kai opa yra ypač didelė, gali būti sunku transplantuoti pakankamai odos. Tokiais atvejais mokslininkai gali izoliuoti odos kamienines ląsteles iš paciento, juos auginti laboratorijoje ir persodinti juos atgal į pacientą. Tačiau procedūra yra daug laiko reikalaujanti, pacientui rizikinga ir nebūtinai veiksminga.

Labai didėjantis cukrinio diabeto lygis rodo, kad reikia skubiai sukurti naujus veiksmingus odos opų gydymo metodus.

Mano laboratorija „Salk“ institute siekia sukurti kamieninių ląstelių metodus, skirtus „perprogramuoti“ ląsteles iš vienos rūšies į kitą regeneracinės medicinos tikslais.

Ataskaitoje žurnale Gamta, aprašome naują metodą, skirtą tiesiogiai atviroje žaizdoje esančių ląstelių konvertuoti į naujas odos ląsteles, perprogramuojant sužeistas ląsteles į kamieninių ląstelių būseną, kurioje ląstelės grįžta į ankstesnę, lankstesnę būseną, iš kurios jie gali išsivystyti į skirtingas ląstelių rūšis.

Mano laboratorijoje dirbęs mokslinis daktaras, Masakazu Kurita, turintis plastinės chirurgijos pagrindą, žinojo, kad kritinis žaizdų gijimo žingsnis buvo kamieninių ląstelių tipo ląstelių, vadinamų bazinių keratinocitų, migracija - nuo netoliese esančios nepažeistos odos į žaizdas.

Baziniai keratinocitai yra daugelio skirtingų tipų odos ląstelių pirmtakai. Tačiau didelės, sunkios žaizdos, tokios kaip odos opos, nebeturi jokių bazinių keratinocitų. Be to, kadangi šios žaizdos išgydo, šioje srityje dauginančios ląstelės, žinomos kaip mezenchiminės ląstelės, visų pirma yra susijusios su žaizdos ir uždegimo uždarymu, tačiau jos negali atstatyti sveikos odos.

Mes norėjome konvertuoti šias mezenchimines ląsteles į bazinius keratinocitus, neperimdami jų iš kūno.

Tam mes palyginome skirtingų baltymų koncentraciją dviejų ląstelių tipų - mezenchiminių ląstelių ir keratinocitų - lygmenyje, kad išsiaiškintume, kas juos išskiria ir išsiaiškins, ką mums reikės pakeisti, kad perprogramuotų vieną ląstelių tipą į kitą.

Nustatėme 55 baltymus, kuriuos vadiname „perprogramavimo veiksniais“, kurie gali būti susiję su bazinių keratinocitų ląstelių tapatumo nustatymu ir palaikymu. Mes atlikome papildomus eksperimentus su kiekvienu galimu perprogramavimo veiksniu ir susiaurinome sąrašą iki keturių veiksnių, kurie transformuotų mezenhimines ląsteles į bazinius keratinocitus in vitro Petri lėkštelėse. Tada šie keratinocitai suformavo visas ląsteles, esančias sveikoje naujoje odoje.

Tuomet išbandėme šių keturių veiksnių galią gydant odos opas pelėms. Vos 18 dienų po to, kai taikėme aktualų tirpalą, kuriame buvo šie keturi veiksniai, tiesiai į opas, matėme, kad įvyko gydymas. Šie keturi veiksniai perprogramavo žaizdos mezenchimines ląsteles į keratinocitus, kurie vėliau išaugo į daugelį ląstelių tipų, sudarančių sveiką odą, uždarant ir gydant gerklę. Šios ląstelės toliau augo ir prisijungė prie aplinkinės odos, net ir didelėse opose. Kai praėjus trims mėnesiams ir šešiems mėnesiams ištyrėme peles, matėme, kad naujai sukurtos ląstelės veikia kaip sveika oda. Graužikų oda išgydo skirtingai nuo žmogaus odos, todėl nebuvo matomų randų audinių, nors tai turėjo būti.

Reikia toliau dirbti, kad būtų užtikrintas šio metodo saugumas, ypač daug ilgesniam laikotarpiui, tačiau kaip pradinis šios koncepcijos bandymas yra labai perspektyvūs.

Esame optimistiškai įsitikinę, kad mūsų požiūris yra pirminis principo įrodymas visam trimatių audinių, kaip antai odos, ne tik atskirų ląstelių tipų, regeneravimui in vivo. Be žaizdų gijimo, mūsų požiūris gali būti naudingas odos pažeidimams šalinti, kovoti su senėjimo poveikiu ir padėti mums geriau suprasti odos vėžį.

Šis straipsnis iš pradžių buvo paskelbtas Juan Carlos Izpisua Belmonte pokalbyje. Skaitykite originalų straipsnį čia.