cs.3b-international.com
Opravené kmenové bunky rostou v nových pracovních bunkách
Britstí vedci vzali kmenové bunky vyrobené z kozních bunek pacientu se zdedeným onemocnením jater nazývaným deficience alfa1-antitrypsinu, pouzívaly "molekulární nuzky" k provedení "cisté" opravy genové mutace, která zpusobuje onemocnení, a ukázaly se v testu tuby a u mysí, ze gen fungoval správne, kdyz kmenové bunky vytvorily nové bunky, které byly témer podobné jaterním bunkám. Príroda uvádí studie vedená výzkumnými pracovníky z Institutu Wellcome Trust Sanger a University of Cambridge v online vydání dne 12. ríjna.
Studie je významná, protoze pouzívá cistou metodu, která nezanechává zádné zbytky mechanismu opravy, coz by jinak mohlo v klinickém prostredí predstavovat neprijatelná rizika: je tedy novým zpusobem, jak vytvorit "cistou korekci" génu defektu.
Díky tomu priblízí moznosti terapií kmenových bunek specifických pro pacienty, pricemz korigované kmenové bunky se pouzívají k pestování jaterních bunek uvnitr pacienta, a tak se vyvaruje nutnosti drahých a casto riskantních transplantací jater.
Spoluautor Profesor Allan Bradley, reditel emitentského ústavu Wellcome Trust Sanger, rekl pro tisk:
"Vyvinuli jsme nové systémy zamerené na geny a integrovaly vsechny soucásti, aby správne a úcinne odstranily vady v bunkách pacienta."
"Nase systémy nezanechávají stopy genetické manipulace, s výjimkou korekce genu," dodal.
Spolupracující profesor David Lomas, profesor respiracní biologie na Cambridgeské univerzite a konzultant lékar v nemocnicích Addenbrooke a Papworth, strávil posledních dvacet let práce na mechanismu nedostatku alfa1-antitrypsinu a staral se o pacienty s tímto onemocnením. Rekl:
"Vzhledem k tomu, ze v soucasné dobe neexistuje lék na tuto chorobu jinou nez transplantaci jater, a vzhledem k rostoucím kmenum, které jsou zarazeny do národního programu transplantace jater v dusledku prudkého zvýsení frekvence onemocnení jater, alternativní terapie pro genetické a jiné jaterní nemoci jsou naléhave hledáni. "
Bradley, Lomas a kolegové se zamerili na vadu genu, která zpusobuje onemocnení jater a zvysuje riziko rakoviny plic a emfyzému. Porucha vede k nedostatku alfa1-antitrypsinu (A1ATD), coz je nejcastejsí známá zdedená porucha jater a plic, vyskytující se u jednoho z 2000 lidí severoevropského puvodu.
Porucha, která zpusobuje onemocnení, nastává pri jedné nukleotidové zmene v genu, který kóduje alfa1-antitrypsin (A1AT), enzymový inhibitor, který normálne chrání telesná tkán pred nadmerným zánetem. Lidé s defektním genem nemohou A1AT uvolnit správne z jater, kde zustávají uvezneni, a zpusobí poskození, které vede k cirhóze jater a emfyzému plic.
V soucasnosti je jediným zpusobem, jak lécit cirhózu jater, transplantací.
Bradley rekl Nature News, ze genetická lécba by vyzadovala úplnou náhradu defektního genu v játrech, protoze vsechny zbývající mutantní proteiny by se nadále hromadily a zpusobovaly by poskození:
"Nemuzete jen dát normální kopii, protoze to nestací ke zmene nemoci," rekl Bradley.
To je duvod, proc se vedci obrátili na kmenové bunky, protoze mohou být premeneny na to, aby se staly prakticky jakoukoli bunkou v tele, vcetne nových jaterních bunek. Myslenka byla, kdyby bylo mozné opravit DNA v kmenových bunkách, pak by mozná regenerovali novou tkán, která postrádala bunky s vadou genu.
Existují dva typy kmenových bunek: embryonální a indukovaný Pluripotent (iPS). Embryonální jsou "zlatým standardem", oni delají nejlepsí kmenové bunky, ale existuje mnoho etických problému s jejich pouzíváním, v neposlední rade proto, ze vyzaduje znicení mnoha embryí.
Poté vedci zjistili, ze mohou preprogramovat kozní bunky a krevní bunky tak, aby se staly pluripotentními (schopnými produkovat radu dalsích bunek), jako jsou embryonální kmenové bunky, a vznikla myslenka bunky iPS. Ale jak cas pokracoval, zjistili, ze laboratorne kultivované bunky iPS nejsou mozná tak snadné a bezpecné, jako první myslenky, napríklad mohou nahromadit DNA mutace, které pak zpusobují nekontrolovaný rust tkáne.
Takze tým celil nárocnému problému: pokud je problém s bunkami iPS, ze se hromadí vady DNA, meli by se lépe ujistit, ze kdyz nastoupili k oprave zmeny jediného nukleotidu v genu A1AT, nezanechali zádné zbytky mechanismus opravy (napríklad cizí DNA), který by mohl usnadnit tuto cinnost.
A cetl jejich zprávu, zdá se, ze to udelali, a overili, ze to udelali.
Vycházejí z predchozí práce od Cambridge, kde transformovaly kozní bunky do jaterních bunek reprogramováním kmenových bunek, tým úspesne a presne korigoval gen alfa1-antitrypsinu do zavedené bunecné linie obsahující mutaci.
Pouzívali "molekulární nuzky" ve forme upravené molekuly nazývané "nukleáza zinkových prstu", aby nasly a odstranily vadný gen A1AT v bunkách iPS vyrobených z kozních bunek lidí s A1ATD.
Potom pouzili molekulu DNA, která se sama vkládá, nazvanou "piggyBac", aby nahradila vadnou cást. Poté odstranili piggyBac sekvence z bunek, takze kdyz je primely k rozlisování na jaterní bunky, nevykazovaly zádné stopy reziduálního poskození DNA v míste opravy.
IPS bunky tvorily bunky, které vykazovaly nekteré vlastnosti hepatocytu, jaterních bunek, které jsou nejvíce postizeny A1ATD.
14 dní poté, co vedci transplantovali bunky podobné bunkám hepatocytu, korigované genem, nekteré z nich byly integrovány do jater a produkovaly humánní A1AT.
Vedci tak dokázali, ze presná kopie genu byla nyní aktivní v bunkách podobných bunkám hepatocytu, a to tak, ze vykazovala prítomnost normálního A1AT v experimentu na zkumavce i na mysích.
Dr. Ludovic Vallier, hlavní autor studie a odborník na lidskou biologii pluripotentních kmenových bunek, uvedl:
"Tato studie predstavuje první krok k personalizované bunecné terapii pro genetické poruchy jater."
"Stále máme velké problémy, které je treba prekonat pred jakýmikoli klinickými aplikacemi, ale máme nyní nástroje potrebné k tomu, abychom pokrocili k tomuto základnímu cíli," rekl Vallier, který je vedoucím výzkumným pracovníkem Rady pro lékarské výzkumy a výzkumným pracovníkem MRC Centre v Cambridgi pro biologii kmenových bunek a regeneracní medicínu a katedru chirurgie.
Kdyz analyzovali kmenové bunky dríve, tým zjistil, ze jejich genomy casto obsahují mutace, i kdyz není jasné, co je zpusobuje. Ale v této studii byly opatrné pouzívat nejnovejsí sekvenacní techniky k nalezení bunek s nejmensím poctem mutací a pak se podívat na to, co se stane s temito bunkami, kdyz se rozlisují mezi bunkami tkáne.
Navrhují screening kmenových bunek bude velmi dulezitou soucástí lécby, která vyuzívá tyto metody v bezpecí.
V záverecném kroku výzkumníci vzali bunky prímo od pacienta s A1ATD a korigovali vadu genu presne tak, jak tomu bylo u bunecné linie: zjistili, ze korigované bunky produkují normální A1AT.
Lomas rekl:
"Je to docela pozoruhodná rada výsledku zalozených na silném výzkumu a stedré úcasti nasich pacientu. Jedním z dalsích kroku bude zkoumání pouzití této techniky v lidských studiích."
Bradley souhlasil: "Jsou to pocátecní kroky, ale pokud tato technologie muze být prijata do lécby, nabídne pacientum velké výhody."
Napsal Catharine Paddock PhD
Neudrzitelná tuberkulóza hlásena v Indii
Odborníci se jiz dlouho obávali mozného príchodu kompletne léciva rezistentní tuberkulózy (tuberkulóza) - nemocnice v Indii hlásí první príciny tohoto typu tuberkulózy, pro které neexistují zádné úcinné léky, coz ciní TBC prakticky netolerabitelnou. Behem posledních devíti let se objevily dalsí nelécitelné TBC; byly zaznamenány prípady v Íránu av Itálii.
Prírodní kanabinoidy z omega-3 mastných kyselin bojují proti zánetu
Vedci objevili novou skupinu molekul produkovaných v tele, které mají protizánetlivé vlastnosti podobné tem, které uzívají marihuanu. Tyto molekuly pocházejí z kanabinoidu, které jsou vyrobeny prirozene z omega-3 mastných kyselin, které jsou nezbytnými zivinami v maso, ryby, vejce a orechy. Výsledky nové studie zjistily, ze molekuly pocházející z prirozene vyprodukovaných kanabinoidu mohou pomoci v boji proti zánetu.
