Dyrkning av stamceller i laboratoriet vil overvinne immunforsvaret av organer

En studie av forskere fra Southwestern Medical Center, University of Texas (University of Texas), har nettopp publisert av Cell Press i tidsskriftet Cell Stem Cell, kan bidra i utviklingen av de mest lovende terapeutiske strategier for stamcelletransplantasjon. Foreløpig dyrking av disse cellene i laboratoriet i omtrent en uke, vil kanskje overvinne en av de vanskeligste hindringene for vellykket transplantasjon - immunforkastelse.

Hematopoietiske stamceller (hematopoietiske stamceller, HSCs) er celler som gir opphav til alle typer blodceller. Hematopoietisk celletransplantasjon brukes til å behandle leukemi, lymfom og andre typer kreft, samt autoimmune sykdommer.

Benmarg. Lys mikrograf av stamceller, som gir opphav til blodceller. Hvite blodceller - store, lilla, røde blodlegemer - blek, blodplater - små lilla granuler. Blodceller blir konstant dannet i benmargen, da levetiden er svært kort. Rødceller, blodplater og alle tre typer hvite blodceller (granulocytter, lymfocytter og monocytter) stammer fra en forfedtscelle - den multipotente stamcellen. (Foto: Astrid & Hanns-Frieder Michler / Science Photo Library, P234 / 0030)

Mangelen på forståelse for samspillet mellom hematopoietiske stamceller og immunsystemet til mottakerorganismen kompliserer imidlertid både stamcelleforskning og utvikling av praktisk transplantologi. Det er en betydelig risiko for at de transplanterte cellene ikke vil bli akseptert av vertsorganismen, det vil si at de nye cellene vil bli revet bort av immunsystemet. Blant de viktigste problemene med allogen transplantasjon er et lavt nivå av engraftment av donortransplantasjoner og en høy risiko for livstruende graft-versus-host sykdom. Transplantasjon av renset allogent HSC reduserer risikoen for sistnevnte, men fører til en reduksjon i engraftment.

Selv om forskere vet noen grunner til slike feil, er mange spørsmål ubesvarte. "Løse disse problemene vil bidra til forståelse av immunologi av hematopoietiske stamceller og andre stamceller, og betydelig fremgang i praksis av transplantasjon," - sa lederen av studien, Dr. Chen Chen Chang (Cheng Cheng Zhang).

Dr. Zhang og hans kollegaer har allerede bevist at humane og mus-hemopoietiske stamceller (HSC) kan bli vellykket vokst i laboratoriet og deretter brukt til transplantasjon. På samme tid i mange proteiner uttrykt på overflaten av slike celler, er det visse endringer. Forskere er interessert i om en slik "out-of-body experience" kan endre HSCs funksjonelle egenskaper og gjøre dem mer egnet for transplantasjon.

Transplantasjon er spesielt interessert i klinisk relevante allogene transplantater, dvs. Transplantasjon mellom genetisk forskjellige individer, blant søsken og ubeslektede par av donor / mottaker. Gruppe Dr. Zhang transplanterte mus som bare valgt GSK, GSK og dyrket i laboratoriet og funnet at celler som er "holdt" i laboratoriet for ca en uke, mye sjeldnere i konflikt med mottakerens immunsystemet i kroppen. Dyrket ex vivo murine hematopoetiske stamceller med hell overvunnet barrieren av hovedhistokompatibilitetskomplekset og oppta allogen benmargs resipientmus. Bruken av en åtte-dagers kultur resulterer i en 40-ganger økning i allografens evne til å være engrafted.

Forskere besluttet å undersøke den underliggende mekanisme av denne effekten i mer detalj, og fant at bidraget til denne økningen er laget som en økning i antallet av HSC, og kulturen indusert økning i ekspresjon på overflaten av CD274 spesifikk inhibitor av immunsystemceller (B7-H1 eller PD-L1).

"Dette arbeidet burde kaste nytt lys på å forstå immuniteten til hematopoietiske stamceller og andre stamceller og kan føre til utvikling av nye strategier for vellykket allogen transplantasjon," avslutter Dr. Zhang. "Muligheten til å kopiere donor human HSCs i kultur og transplantere dem til mennesker som er genetisk fjernt fra givere, samtidig som man unngår utviklingen av" graft versus host "reaksjonen, vil være løsningen på det underliggende problemet i dette området."

[1], [2], [3]