遗传病干细胞模型的建立

2020-06-24 126遗传病

根据马里兰大学医学院的最新研究,一种利用成人干细胞作为遗传性疾病模型的新方法,有助于加速发现治疗这种疾病和帕金森氏症等其他疾病的新的、更有效的疗法。

遗传病干细胞模型的建立

遗传病干细胞模型的建立,马里兰大学医学院的科学家对干细胞进行了重新编程,使其发展为基因与药物相似的细胞,并以与高彻病患者细胞相似的方式对药物产生反应。根据10月15日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)在线期刊上的论文,干细胞将使科学家们能够在一个盘子里测试潜在的新疗法,加速药物发现的进程。

马里兰大学医学院微生物学和免疫学副教授,资深作者Ricardo Feldman博士说:“我们已经为所有三种类型的Gaucher病建立了一个模型,并使用基于干细胞的测试来评估治疗的有效性。”,以及马里兰大学干细胞生物学和再生医学中心的研究科学家。”我们相信,这将使我们能够更快、更准确、更安全地测试更多的药物,使我们更接近治疗戈彻病患者的新方法。我们的发现也有可能帮助其他神经退行性疾病的患者。例如,约有10%的帕金森病患者携带高彻病隐性基因突变,这使得我们的研究可能对帕金森病也有意义。”

研究背景

高雪病是最常见的脂质贮积性疾病。在普通人口中,每50000人中就有1人受到影响。这在阿什肯纳齐犹太人中最为常见,每1000人中就有1人受到影响。该病有三种亚型:1型是该病最温和和最常见的一种,引起肝脾肿大、贫血和骨病等症状。2型会导致非常严重的脑部异常,通常在两岁之前就死亡,而3型则影响儿童和青少年。

这种情况是一种隐性遗传疾病,意味着父母双方都必须是携带者,才能让孩子患上高雪症。然而,费尔德曼博士说,研究发现,只有一个突变的高彻基因拷贝的人(那些被称为携带者)患帕金森氏症的风险增加。

“这门科学反映了马里兰大学医学院的使命——尽可能快地从凳子到床边,从实验室到病人接受新的治疗,”医学博士艾伯特·里斯说。,马里兰大学负责医疗事务的副校长,以及马里兰大学医学院院长、著名教授约翰•Z.和Akiko K.Bowers。”我们很高兴看到这项研究的下一步进展,为高彻患者及其家属带来新的希望。”

研究内容

费尔德曼博士和他的同事们使用了日本山中伸弥(Shinja Yamanaka)开发的新的重编程技术,山中伸弥获得了今年的诺贝尔医学或生理学奖。科学家们从高彻病人的皮肤中提取细胞,制造出人类诱导的多能干细胞,称为hiPSC——理论上能够在体内形成任何类型细胞的干细胞。科学家将这些细胞分化成白细胞,称为巨噬细胞和神经细胞。

巨噬细胞在体内的一个关键功能是摄取和清除受损或老化的红细胞。在Gaucher病中,巨噬细胞无法消化红细胞膜上的脂质。巨噬细胞充满脂质,不能完全清除摄入的红细胞。这导致骨髓、脾脏和肝脏巨噬细胞膜转运途径的阻塞。科学家们从重新编程的干细胞中产生的巨噬细胞显示了高彻患者巨噬细胞的特征。

为了进一步测试干细胞,科学家们使用了一种重组酶,这种酶能有效治疗1型高彻病患者。当细胞被酶处理后,巨噬细胞的功能恢复了,它们完全清除了红细胞。

研究意义

“这些干细胞系的建立是干细胞研究的一个可爱部分,”马里兰州大学医学院儿科和生理学教授、研究副院长兼干细胞生物学和再生医学中心创始主任Curt Civin博士说费尔德曼博士已经在使用这些高彻病人来源的巨噬细胞,以更好地了解疾病的基本原理,并找到治疗高彻疾病的新药。我们的干细胞生物学和再生医学中心的一个主要目标是将我们的基本发现转化为创新和实际的临床应用,从而提高对许多人类疾病的理解、诊断、治疗和预防。临床应用不仅包括干细胞移植,而且还包括利用干细胞发现药物,费尔德曼博士的研究非常漂亮地说明了这一点。”

费尔德曼博士说:“我们期待着在这些遗传病干细胞模型的建立上测试新药,为患者提供新的治疗方法。”

引用

University of Maryland Medical Center. "Stem cell model for hereditary disease developed." ScienceDaily. ScienceDaily, 15 October 2012. www.sciencedaily.com/releases/2012/10/121015152015.htm.

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