Questa ricerca sulle cellule staminali consente modelli molto più accurati dello sviluppo umano e delle malattie; Potrebbe anche aiutare a risolvere la carenza di organi per il trapianto.
Un anno dopo che gli scienziati dell'Università di Buffalo hanno dimostrato che era possibile produrre milioni di cellule umane mature in un embrione di topo, hanno pubblicato una descrizione dettagliata del metodo in modo che anche altri laboratori possano farlo.
La capacità di produrre milioni di cellule umane mature in un organismo vivente chiamato chimera, che contiene le cellule di due specie, è fondamentale se si vuole realizzare l'ultima promessa delle cellule staminali per curare o curare le malattie umane. Ma per produrre quelle cellule mature, le cellule staminali umane innescate devono essere riconvertite in uno stato ingenuo precedente e meno sviluppato in modo che le cellule staminali umane possano co-svilupparsi con la massa cellulare interna in una blastocisti di topo.
Il protocollo che descrive come farlo è stato ora pubblicato su Nature Protocols dagli scienziati dell'UB. Sono stati invitati a pubblicarlo a causa del notevole interesse generato dalla pubblicazione iniziale del team che descrive la loro svolta lo scorso maggio.
'Questo documento consentirà a molti scienziati di utilizzare questa nuova piattaforma per studiare la malattia umana di loro interesse', ha affermato Jian Feng, PhD, professore di fisiologia e biofisica presso la Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences presso l'UB e autore senior. “Nel tempo, trasformerà la ricerca biomedica verso un uso più efficace del sistema modello umano per studiare direttamente praticamente qualsiasi condizione innata di un individuo. Stimolerà scoperte e applicazioni impreviste che potrebbero cambiare radicalmente la nostra comprensione della biologia umana e della medicina».
Il protocollo consentirà agli scienziati di creare modelli animali che secondo Feng forniscono un'immagine molto più realistica dello sviluppo embrionale di quanto non sia mai stato possibile. Questi modelli animali più realistici avranno anche il potenziale per rivelare i meccanismi alla base di numerose malattie, in particolare quelle che affliggono gli individui dalla nascita.
Migliori modelli di Topo
'Questo protocollo passo-passo andrà a beneficio dell'intero campo consentendo ad altri scienziati di utilizzare i nostri metodi per generare chimere per studiare le malattie umane di cui sono esperti', ha affermato Feng. 'Porterà alla generazione di modelli murini migliori per varie malattie umane, come l'anemia falciforme, COVID-19 e molti altri, o vari disturbi dello sviluppo umano'.
Il documento dimostra come generare cellule staminali pluripotenti umane ingenue da cellule staminali pluripotenti indotte esistenti che possono essere derivate da pazienti con varie malattie, come generare chimere di topo umano utilizzando queste cellule e come quantificare la quantità di cellule umane nelle chimere.
'Utilizzando il nostro metodo, ora è possibile monitorare in tempo reale lo sviluppo di cellule staminali pluripotenti umane ingenue negli embrioni chimerici di topo-umano', ha affermato Feng. Queste cellule staminali possono quindi essere manipolate geneticamente o farmacologicamente, fornendo preziose informazioni sullo sviluppo umano e sulle malattie.
'Ad esempio, si possono etichettare cellule staminali umane pluripotenti ingenue inserendo una proteina fluorescente verde in un gene dell'emoglobina per studiare lo sviluppo dei globuli rossi umani nelle chimere di topo-umano', ha detto Feng.
Un'altra applicazione è quella di generare modelli murini umanizzati per studiare molte malattie umane.
'Questi topi contengono cellule umane, tessuti o persino organi critici in modo che riflettano in modo più accurato la condizione umana', ha affermato Feng. “Con il nostro metodo, le cellule umane vengono prodotte insieme al topo durante lo sviluppo dell'embrione di topo. Ci sarebbe un migliore abbinamento e nessun rifiuto, perché ci sono modi per creare cellule umane dove non c'è competizione con le loro controparti di topo'.
Organi per il trapianto in futuro
Consentendo ad altri di migliorare e adattare il metodo per generare infine chimere in animali più grandi, questo protocollo può anche portare alla generazione di organi umani per affrontare la terribile carenza di organi disponibili per il trapianto, ha affermato Feng.
'Se le cellule staminali umane pluripotenti ingenue sono in grado di generare quantità significative di cellule umane mature in altre specie più grandi, potrebbe essere possibile creare tessuti umani o persino organi umani in animali chimerici', ha spiegato Feng.
Ciò sarebbe possibile utilizzando la complementazione della blastocisti dove, ha spiegato Feng, le normali cellule staminali pluripotenti di una specie possono ricostituire un organo per quella specie in una blastocisti di un'altra specie che è stata geneticamente modificata per non far crescere quel particolare organo.
Feng ha aggiunto: “In definitiva, una migliore comprensione di come le cellule umane si sviluppano e crescono nelle chimere può consentire la generazione di cellule, tessuti e organi umani in un sistema completamente artificiale e cambiare radicalmente il modo in cui trattiamo molte malattie umane. La ricerca che utilizza le chimere è un ponte che deve essere attraversato per raggiungere questa possibilità”.
Articolo originale su: Technology
- Eyes Bio
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