Jedną z największych barier w medycynie regeneracyjnej jest immunologiczne odrzucenie przeszczepu przez biorcę. Naukowcy z University of Arizona Health Sciences są o krok bliżej do rozwiązania tego problemu po genetycznym zmodyfikowaniu pluripotencjalnych komórek macierzystych w taki sposób, aby omijały one rozpoznanie przez układ odpornościowy. Badanie “Engineering Human Pluripotent Stem Cell Lines to Evade Xenogeneic Transplantation Barriers” zostało opublikowane w Stem Cell Reports.
Pluripotencjalne komórki macierzyste mogą przekształcić się w dowolny rodzaj komórek w organizmie. Odkrycie to oferuje realną ścieżkę rozwoju dla terapii opartych na pluripotencjalnych komórkach macierzystych w celu przywrócenia tkanek utraconych w chorobach takich jak cukrzyca typu 1 lub zwyrodnienie plamki żółtej.
“Od dziesięcioleci panuje duże podekscytowanie w dziedzinie pluripotencjalnych komórek macierzystych i medycyny regeneracyjnej” – powiedział główny badacz, dr Deepta Bhattacharya, profesor w UArizona College of Medicine – Tucson’s Department of Immunobiology. “Z doświadczeń związanych z przeszczepami narządów dowiedzieliśmy się, że trzeba mieć dopasowanych dawców, ale osoba otrzymująca przeszczep często nadal wymaga dożywotniej supresji immunologicznej, co oznacza zwiększoną podatność na infekcje i raka. Próbowaliśmy dowiedzieć się, co należy zrobić z tymi komórkami macierzystymi, aby zapobiec ich odrzuceniu i wygląda na to, że mamy możliwe rozwiązanie”.
Aby przetestować swoją hipotezę, Bhattacharya i zespół badawczy wykorzystali technologię CRISPR-Cas9, “nożyczki genetyczne”, które pozwalają naukowcom na dokonywanie precyzyjnych modyfikacji w genomie w ściśle określonych miejscach.
Wykorzystując ludzkie pluripotencjalne komórki macierzyste, zespół zlokalizował konkretne geny, które ich zdaniem były zaangażowane w odrzucenie immunologiczne i usunął je. Wcześniejsze badania nad pluripotencjalnymi komórkami macierzystymi i odrzuceniem immunologicznym dotyczyły różnych części układu odpornościowego w izolacji. Bhattacharya i jego koledzy z The New York Stem Cell Foundation Research Institute, St. Jude Children’s Research Hospital i Washington University School of Medicine zdecydowali się przetestować swoje genetycznie zmodyfikowane komórki macierzyste w kompletnym i funkcjonalnym układzie odpornościowym.
“Układ odpornościowy jest naprawdę skomplikowany i istnieje wiele sposobów, w jakie może rozpoznawać i odrzucać różne komórki” – powiedział Bhattacharya, członek UArizona Cancer Center i BIO5 Institute, który zasiada również w radzie doradczej UArizona Health Sciences Center for Molecular and Immunological Therapies.
“Przeszczepy pomiędzy gatunkami, przez barierę ksenogeniczną, są trudne i stawiają poprzeczkę bardzo wysoko. Uznaliśmy, że jeśli uda nam się pokonać tę przeszkodę, to możemy zyskać pewność, że będziemy w stanie pokonać prostszą przeszkodę na linii człowiek-człowiek i tak właśnie zrobiliśmy”.
Zespół badawczy przetestował zmodyfikowane komórki macierzyste, umieszczając je u myszy z normalnym, w pełni funkcjonującym układem odpornościowym. Wyniki były obiecujące – genetycznie zmodyfikowane pluripotencjalne komórki macierzyste zostały zintegrowane i przetrwały bez odrzucenia.
“Być może faktycznie istnieje szansa na przeprowadzenie przeszczepów opartych na pluripotencjalnych komórkach macierzystych bez tłumienia odporności osoby, która je otrzymuje. Nie musiałbyś tworzyć zindywidualizowanych terapii dla każdej osoby – możesz zacząć od jednego typu pluripotencjalnych komórek macierzystych, przekształcić je w pożądany typ komórek, a następnie podać je niemal każdemu”.
Kolejne kroki, jak powiedział Bhattacharya, obejmują testowanie genetycznie zmodyfikowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych w określonych modelach chorobowych. Współpracuje on już ze współpracownikami z The New York Stem Cell Foundation i Juvenile Diabetes Research Foundation w celu przetestowania technologii w zwierzęcym modelu cukrzycy typu 1.
“Najpierw musieliśmy pokonać układ odpornościowy. Kolejnym krokiem jest to, jak wykorzystamy te komórki?” powiedział Bhattacharya. “Postawiliśmy poprzeczkę dość wysoko dla naszego badania, a fakt, że odnieśliśmy sukces, daje nam pewność, że to naprawdę może zadziałać”.
DOI: 10.1016/j.stemcr.2023.12.003
Na podst. University of Arizona Health Sciences, fot. Adobe
Możliwość dodawania komentarzy nie jest dostępna.