Generel

Skeletstamceller, der bliver knogler og brusk, findes hos mennesker for første gang


Over 10 års stamcelleforskning udført af Stanford University forskere førte til en gennembrud opdagelse i skabelse af knogler og brusk.

Stanfords medicinske team isolerede stamcellerne forbundet med det menneskelige skelet, hvilket gav patienter, der har brug for sundere knogler håb.

"Hver dag har børn og voksne brug for normalt knogle-, brusk- og stromavæv," sagde Michael Longaker, MD, professor i plastik- og rekonstruktionskirurgi. ”Der er for eksempel 75 millioner amerikanere med gigt. Forestil dig, om vi kunne omdanne let tilgængelige fedtceller fra fedtsugning til stamceller, der kunne injiceres i deres led for at skabe nyt brusk, eller hvis vi kunne stimulere dannelsen af ​​ny knogle til at reparere brud hos ældre. ”

En ny type stamcelle

Forskerne adskilte denne nye skeletstamcelle fra en anden type stamceller kaldet mesenchymal. Mesenkymale stamceller trækkes fra blodet, knoglemarven eller fedtet og er blevet kaldt som en slags all-purpose stamcelle.

Imidlertid har mesenkymale stamceller ikke haft det mest succesrige respons under forsøg. Tre ældre patienter i Florida blev næsten blinde, da mesenkymale stamceller blev sat i deres øjne for at helbrede makuladegeneration, huskede Stanford-forskerne.

"Mesenkymale stamceller er løst karakteriseret og vil sandsynligvis omfatte mange cellepopulationer, som hver især kan reagere forskelligt og uforudsigeligt på differentieringssignaler."

Hovedforfatter Charles K.F. Chan fungerer som assisterende professor i kirurgi i Stanford. Han forklarede mere om, hvorfor mesenkymale stamceller bare ikke er nok - især til genvækst af knogler og helbredelse af skeletstrukturer.

”Mesenkymale stamceller er løst karakteriseret og vil sandsynligvis omfatte mange cellepopulationer, som hver især kan reagere forskelligt og uforudsigeligt på differentieringssignaler,” sagde Chan.

”I modsætning hertil besidder den skeletstamcelle, vi har identificeret, alle de kendetegnende egenskaber ved ægte, multipotentiale, selvfornyende, vævsspecifikke stamceller," fortsatte han. "De er begrænset med hensyn til deres skæbnepotentiale til bare skelet væv, hvilket sandsynligvis vil gøre dem meget mere klinisk nyttige. ”

Forskerne havde tidligere udført arbejde med at finde skeletstamcellen hos mus. De ønskede at anvende deres resultater i denne undersøgelse på mennesker i håb om lignende resultater.

Det var dog sværere, end de troede. I stedet for at sammenligne markører for cellerne var forskerne nødt til at sammenligne genekspressioner af musens skeletstamcelle med et par humane celletyper, de fandt i knogler.

”Dette var en ganske bioinformatisk udfordring, og det krævede et stort team af tværfaglige forskere, men til sidst kunne Chuck og hans kolleger identificere en række markører, som vi følte havde et stort potentiale,” sagde Longaker. ”Så måtte de bevise to ting: Kan disse celler forny sig selv eller gøre mere af sig selv på ubestemt tid, og kan de fremstille de tre hovedlinjer, der udgør det menneskelige skelet?”

Hvad de mest chokerede forskere var, at skeletstamcellen også tillod andre typer beslægtede stamceller at vokse inde i den nye knogle. Hæmatopoietiske stamceller - knoglemarvsstamceller - voksede naturligt uden behov for mere hjælp.

”Bloddannende stamceller elsker det indre af svampet knogle,” sagde Chan. ”Det er den perfekte niche for dem. Vi fandt ud af, at den stromale population, der opstår fra skeletstamcellen, kan holde hæmatopoietiske stamceller i live i to uger uden serum. ”

Næste trin for skeletstamceller

At finde skeletstamcelle tegner et bredere billede af hvilke stamceller

”Nu kan vi begynde at forstå, hvorfor menneskelig knogle er tættere end mus, eller hvorfor menneskelige knogler vokser til at blive så meget større,” sagde Longaker.

Holdets ultimative mål indebærer at bringe disse stamceller til et klinisk forsøg og bruge dem til at genvinde hele knogler eller helbrede brudt brusk hos patienter.

”Jeg håber, at inden for det næste årti eller deromkring vil denne cellekilde være en spilskifter inden for arthroskopisk og regenerativ medicin,” sagde Longaker. ”USA har en hurtigt aldrende befolkning, der gennemgår næsten 2 millioner fællesudskiftninger hvert år. Hvis vi kan bruge denne stamcelle til relativt ikke-invasive behandlinger, kan det være en drøm, der går i opfyldelse. ”


Se videoen: The Power of Plant Foods in Anti-Aging and Lifestyle Medicine (December 2021).