Knorpel Entwickelt, Der Aus Pluripotenten Stammzellen

Knorpel Entwickelt, Der Aus Pluripotenten Stammzellen

Ein team von Duke Medicine Forscher entwickelt haben und Knorpel aus induzierten pluripotenten Stammzellen wurden erfolgreich angebaut und sortiert zur Verwendung in der Reparatur von Gewebe und Studien in Knorpel Verletzungen und osteoarthritis.

Ist der Befund berichtet online in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences, und schlägt vor, dass induzierte pluripotente Stammzellen, oder iPSCs, eine tragfähige Quelle von patient-spezifischen Gelenkknorpel-Gewebe.

„Diese Technik der Schaffung von induzierten pluripotenten Stammzellen – eine Leistung geehrt, in diesem Jahr mit dem Nobelpreis in Medizin für Shimya Yamanaka von der Universität Kyoto ist ein Weg, um Adulte Stammzellen und konvertieren Sie Sie, damit Sie haben die Eigenschaften von embryonalen Stammzellen“, sagte Farshid Guilak, PhD, Laszlo Ormandy Professor für Orthopädische Chirurgie an der Duke und senior-Autor der Studie.

„Erwachsenen stammt Zellen sind beschränkt in dem, was Sie tun können, und embryonalen Stammzellen ethische Probleme“, sagte Guilak. „Was diese Forschung zeigt, die in einem Maus-Modell ist die Fähigkeit, erstellen Sie eine unbegrenzte Versorgung von Stammzellen, die sich wiederum in jede Art von Gewebe, in diesem Fall Knorpel hat keine Fähigkeit, sich zu regenerieren von selbst.“

Gelenk-Knorpel ist der Stoßdämpfer Gewebe in den Gelenken, die es möglich macht, zu Fuß gehen, Treppen steigen, springen und ausführen der täglichen Aktivitäten ohne Schmerzen. Aber normale Abnutzung und Verschleiß oder eine Verletzung kann, verringert sich seine Effektivität und den Fortschritt von Arthrose. Da Gelenkknorpel hat eine schlechte Kapazität für die Reparatur, Schäden und Arthrose sind die führenden Ursachen von Beeinträchtigungen in ältere Menschen und erfordert oft einen Gelenkersatz.

In Ihrer Studie der Duke-Forscher, geführt von Brian O. Diekman, PhD., post-doctoral associate in der orthopädischen Chirurgie, hat zu gelten die jüngsten Technologien, die aus iPSCs eine vielversprechende alternative zu anderen tissue-engineering-Techniken, die Verwendung von adulten Stammzellen aus dem Knochenmark oder Fettgewebe.

Eine Herausforderung die Forscher versucht, zu überwinden, war die Entwicklung eines einheitlich differenzierte population von Chondrozyten, Zellen, produzieren Kollagen und aufrechtzuerhalten Knorpel, während der Keulung zu anderen Arten von Zellen, die die mächtigen iPSCs bilden könnte.

Um das zu erreichen, haben die Forscher induzierten Chondrozyten-Differenzierung von iPSCs abgeleitet aus adulten Fibroblasten der Maus durch die Behandlung von Kulturen mit einem Nährmedium. Sie auch abgestimmt die Zellen Ausdrücken grün fluoreszierende protein nur, wenn die Zellen erfolgreich wurde Chondrozyten. Als die iPSCs differenziert, die Chondrozyten-Zellen, leuchtete mit dem grün fluoreszierenden protein wurden problemlos erkannt und aussortiert, von den unerwünschten Zellen.

Die maßgeschneiderten Zellen produziert auch größere Mengen von Knorpel-Komponenten, einschließlich Kollagen und zeigten die charakteristische Steifigkeit des nativen Knorpels, was Sie arbeiten würden, sowie die Reparatur von Knorpelschäden in den Körper.

„Das war ein multi-Schritt-Ansatz, mit der anfänglichen Differenzierung, dann Sortieren, und dann auf fortsetzen, um das Gewebe,“ Diekman sagte. „Was dieses zeigt, ist, dass iPSCs können verwendet werden, um hohe Qualität Knorpel, entweder für Ersatz-Gewebe oder als ein Weg, um zu studieren-Krankheit und die möglichen Behandlungen.“

Diekman und Guilak sagte, die nächste phase der Forschung wird es sein, die Verwendung der menschlichen iPSCs zu testen, die Knorpel-wachsende Technik.

„Der Vorteil dieser Technik ist, dass wir wachsen können, eine kontinuierliche Versorgung der Knorpel in eine Schüssel,“ sagte Guilak. „Neben der Zelle-basierte Therapien, iPSC-Technologie können auch Patienten-spezifischen Zell-und Gewebe-Modelle, die verwendet werden könnten, um Bildschirm für Medikamente zur Behandlung von Arthrose, die jetzt nicht eine Heilung oder eine wirksame Therapie zu hemmen Knorpel-Verlust.“

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