El crecimiento espectacular del tallo injertado …

El crecimiento espectacular del tallo injertado ...

neuronas humanas reprogramadas extienden axones casi toda la longitud del sistema nervioso central

La imagen representa la extensión de axones en humanos anfitrión de rata adulta materia blanca y la materia gris tres meses después de la lesión en la médula espinal y el transplante de neuronas derivadas de células madre pluripotentes inducidas por el hombre. proteína fluorescente verde identifica los axones de injerto obtenidos de seres humanos, la mielina (rojo) indica rata anfitrión de la sustancia blanca de la médula espinal y marcas azules reciban a la materia gris rata.

Basándose en investigaciones anteriores, los científicos de la Universidad de California, Escuela de Medicina de San Diego y el informe del Sistema de Salud de Asuntos de San Diego de los Veteranos que las neuronas derivadas de células madre pluripotentes inducidas humanas (IPSC) e injertadas en ratas después de una lesión en la médula espinal células producidas con decenas de miles de axones que se extienden virtualmente toda la longitud del sistema nervioso central de los animales.

Escribiendo en agosto 7 edición en línea temprana de Neurona. científico principal Paul Lu, PhD, del Departamento de San Diego UC de Neurociencias y sus colegas dijeron que los axones derivados de IPSC humanos extenderse a través de la materia blanca de los sitios de lesión, con frecuencia penetra la sustancia gris adyacente para formar sinapsis con neuronas de rata. Del mismo modo, los axones motores rata traspasaron los injertos humanos IPSC para formar sus propias sinapsis.

Las células iPS utilizados fueron desarrollados a partir de una sana de 86 años de edad, macho humano.

Desde hace varios años, Tuszynski y sus colegas han sido constantemente minando la noción de que una lesión en la médula espinal necesariamente como resultado la disfunción permanente y parálisis. Un trabajo anterior ha demostrado que las células madre reprogramadas injertado a convertirse en neuronas pueden, de hecho, formar nuevos circuitos funcionales, a través de un sitio de la lesión, los animales tratados con cierta capacidad de experimentar restaurado para mover las extremidades afectadas. Los nuevos hallazgos subrayan el potencial de la terapia a base de IPSC y sugieren una serie de nuevos estudios y las preguntas que se plantea, por ejemplo, si los axones pueden ser guiados y cómo van a desarrollar, función y maduran durante períodos más largos de tiempo.

Mientras que las terapias de células madre neuronales ya están avanzando a los ensayos clínicos, esta investigación plantea notas de advertencia acerca de mudarse a la terapia humana demasiado rápido, dijo Tuszynski.

En el último trabajo, Lu, Tuszynski y sus colegas convierten células de la piel de un hombre de 86 años de edad, sanos en células iPS, que poseen la capacidad de convertirse en casi cualquier tipo de célula. Las células iPS fueron luego reprogramadas para convertirse en neuronas en colaboración con el laboratorio de Larry Goldstein, PhD, director de la Universidad de California en San Diego Sanford Centro Clínico de células madre. Las nuevas neuronas humanas fueron incorporados posteriormente en una matriz que contiene factores de crecimiento y injertados en de dos semanas de edad, lesiones de la médula espinal en ratas.

Tres meses más tarde, los investigadores examinaron los sitios de lesión post-trasplante. Encontraron biomarcadores que indican la presencia de neuronas maduras y amplio crecimiento axonal a través de largas distancias en las médulas espinales de las ratas, incluso se extiende en el cerebro. Los axones atravesado los tejidos de la herida para penetrar y conectar con neuronas de rata existentes. Del mismo modo, las neuronas de rata extienden axones en el material injertado y células. Los trasplantes no produjeron tumores detectables.

Mientras que numerosas conexiones se forman entre las células humanas implantadas y células de rata, no se encontró la recuperación funcional. Sin embargo, Lu señaló que las pruebas evalúan el uso adecuado de las ratas de la mano. Los ensayos más simples de movimiento de las piernas todavía podría mostrar un beneficio. Asimismo, varios injertos de IPSC contenían cicatrices que pueden haber bloqueado los efectos beneficiosos de conexiones nuevas. Continuando la investigación busca optimizar los métodos de trasplante para eliminar la formación de cicatrices.

Tuszynski dijo que él y su equipo están tratando de identificar el tipo de células madre neurales más prometedor para la reparación de lesiones de la médula espinal. Están probando células iPS, células derivadas de células madre embrionarias y otros tipos de células madre.

“El noventa y cinco por ciento de los ensayos clínicos en humanos fallan. Estamos tratando de hacer todo lo que nos sea posible para identificar la mejor manera de traducir terapias con células madre neurales para lesiones de médula espinal de los pacientes. Es fácil de seguir adelante con información incompleta, pero el riesgo de hacerlo es mayor probabilidad de otro ensayo clínico fallado. Queremos determinar la mejor manera posible el tipo celular óptimo y el mejor método para la traducción humana para que podamos avanzar de manera racional y, con un poco de suerte, con éxito “.

Los co-autores incluyen Gracia Woodruff, Yaozhi Wang, Lori Graham, Matt Hunt, Di Wu, Eileen Boehle, Ruhel Ahmad, Gunnar Poplawski y John Brock, todos UC San Diego.

El apoyo financiero para esta investigación provino, en parte, de la Administración de Veteranos, los Institutos Nacionales de Salud (subvenciones NS09881 y EB014986), la Fundación Craig H. Neilsen, el Instituto de Medicina Regenerativa de California y el Dr. Miriam y Sheldon G. Adelson Fundación de Investigación médica.

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