Een uiterst klein, inplanteerbaar apparaat heeft volwassen stamcellen uit een het leven rat met een veel grotere zuiverheid dan om het even welke huidige techniek getrokken.
De test van het apparaat door Michael R. King, verwante professor wordt ontworpen van biomedische techniek bij de Universiteit van Rochester, zal in 3 Maart kwestie van het Britse Dagboek van Hematologie worden gemeld die.
„Het is het soort onderzoek dat, alvorens wij het probeerden, wij nooit zulk een opmerkelijke resultaat rechtstreeks uit de poort zouden verwacht hebben,“ zegt Koning. „Wij vinden wij van de hydrodynamica kunnen spelen van het bewegen van bloed om specifieke celbevolking met grote efficiency te isoleren en te manipuleren.“
De koning is bij het front van een nieuw gebied; manipulerend stamcellen, leucocytten, en zelfs kankercellen door de werktuigkundigen van de beweging van de cellen met dergelijke precisie te exploiteren dat hij succes heeft die en zelfs verscheidene celtypes vangen herprogrammeren aangezien zij door het apparaat overgaan, zegt hij.
|
|
|
Een kans ontmoet tussen een ingenieur en een hematologiewerker uit de gezondheidszorg leidde tot het gebied in 2002.
De koning bestudeerde hoe bepaalde leucocytten, genoemd neutrophils, het weten hoe te aan een punt van besmetting te migreren. Hij nam hoe, dichtbij een verwondingsplaats, de muren van het nabijgelegen bloedvat een zelfklevende proteïne genoemd een selectin uitdrukten, en waar als het overgaan van neutrophils die tegen deze selectins wordt geborsteld, plakten zij aan de schipmuur.
Maar de cellen niet bleven geplakt - zij rolden. Met een nauwkeurig evenwicht tussen de adhesie van selectins en de krachten van de stromende bloedsomloop, konden zich de cellen langzamer bewegen aangezien zij de besmettingsplaats naderden. Met dat vertraagde tempo, kan de cel een tweede signaal op de schipmuur zoeken die de cel vertelt om het schip door zich tussen cellen in de muur te drukken en rechtstreeks aan de plaats van besmetting weg te gaan te bewegen.
Één reden het systeem zo efficiënt is is dat slechts neutrophils aan die selectins, zo slechts neutrophils ver*tragen in het bloed antwoorden.
De koning werkte de fysieke dynamica van dit neutrophil uit die in zijn bureau rollen één dag toen Jane Liesveld, een hematologiewerker uit de gezondheidszorg die het werk aangaande de cellen van de beendermergstam doen bij de langs gelopen Universiteit van Rochester, en merkte een affiche van het werk van de Koning in de gang buiten zijn bureau op.
„Zij daalde binnen en zei, „ik heb een vrij overvloedige bron van primaire stamcellen van patiënten. Kunt u aan om het even welk biofysisch onderzoek om met dat te doen denken? “ „zegt Koning. De „hoek van de stamcel viel enkel van de hemel.“
Aangezien de Koning met Liesveld werkte vond hij dat het fundamentele rollende mechanisme de stichting van een aantal andere processen, met inbegrip van de overplanting van de stamcel - een natuurverschijnsel was waar de stamcellen zich in en uit beenweefsel via het bloed bewegen. In 2004, vond hij dat hij een materiaal kon met een laag bedekken met specifieke kleefstof selectins en levende stamcellen vangen. Deze samenwerking resulteerde in twee menselijke die documenten van de stamcel enkel binnen vorige maand worden gepubliceerd: in de Vooruitgang van de Biotechnologie (Charles et al., 2007) en Klinische Chemie (Narasipura et al., 2007).
In het nieuwe Britse Dagboek van het document van de Hematologie, tonen de Koning en de collega's zij het proces kunnen verder nemen een stap door het apparaat bij een het leven rat met de selectindeklaag te inplanteren die 1-2 uren actief blijven. Toen de buis werd verwijderd, vond de Koning hij inderdaad gevangen cellen recht uit de bloedsomloop, met inbegrip van verontreinigende stoffen - niet-stamcellen - zoals verwacht. Wat niet hij verwachtte was met hoeveel van de cellen haalbare stamcellen waren.
„ik was verbaasd,“ zegt Koning. „Meer dan 25 percent van de steekproef was stamcellen. Het is verbazend omdat zelfs wanneer u drugs gebruikt om het aantal vrije stamcellen in het bloed te verhogen, zij nog slechts omhoog minder dan 1 percent van alle cellen maken. Als u traditionele methodes gebruikt om stamcellen te verzamelen, centrifugerend het bloed van de rat, zelfs bij deze drug-behandelde ratten zou u kunnen de cellen die van de 3 of 4 percentenstam krijgen - slechts 3 of 4 percent van de cellen betekenen u verkrijgt zijn stamcellen.“
De koning wijst erop dat de centrifugaalmethodes momenteel een algemene hogere opbrengst veroorzaken van de stamcel omdat zij met veel meer bloedmateriaal beginnen, maar hij gelooft zijn micro-schaalapparaat tot beduidend grotere capaciteit kan worden geschraapt.
De koning is enthousiaster over zijn werk in het herprogrammeren van cellen die door zijn apparaat overgaan. Aangezien de cel over de zelfklevende oppervlakte rolt, kan het worden gedwongen om andere proteïnen op de oppervlakte te contacteren. De koning zegt deze proteïnen kunnen worden ontworpen om de ontwikkeling van een stamcel te sturen, die het om een specifiek type van bloed te worden, been, of spiercel dwingen.
De koning hoopt someday een inplanteerbaar apparaat kon dolende neutrophils onophoudelijk herprogrammeren, maar hij is reeds hard bij het werk aangaande een apparaat dat de zelfde belofte voor kankercellen inhoudt.
De cellen van kanker gebruiken het zelfde rollende mechanisme om rond het lichaam te reizen en in tussenliggend weefsel onder te brengen, zodat heeft de Koning zich reeds bij het isoleren van selectins geconcentreerd dat de kankercellen aan antwoorden. Zijn laboratorium werkt om tot een micro-schaalbuis te leiden die kankercellen zou kunnen aantrekken en „receptor-bemiddeld permanent gebruiken“ teweegbrengend proteïnen om hen aan zelfvernietiging te herprogrammeren. Met zijn apparaat van de micro-schaalbuis, heeft de Koning reeds geverifi?ërd dat hij de het rollen adhesie van diverse types van kankercellen, met inbegrip van leukemias, voorstanderklier, retinoblastoma, en colorectal kankercellen kan controleren.
„Één van onze uiteindelijke doelstellingen moet een inplanteerbaar apparaat ontwikkelen dat selectief metastatische cellen uit het bloed zal verwijderen,“ zegt Koning. „Die cellen kunnen opspoorbare tumors tegen jaren antidateren, zodat zouden wij hen kunnen vangen alvorens zij.“ gevaarlijk worden
Dit onderzoek werd gefinancierd door de Stichting van de Staat van New York voor Wetenschap, Technologie en Innovatie, en door CellTraffix, een bedrijf waarin de Koning een financiële rente houdt. Andere auteurs op het Britse Dagboek van het document van de Hematologie omvatten Universiteit van de post-doctorale studenten Joel C. Wojciechowski en Srinivas D. Narasipura, doctorale student Nichola Charles, Deanne Mickelsen, laboratoriumtechnicus, en Martha L. Blair, professor van Rochester in het Ministerie van Farmacologie en Fysiologie.
Bron: Jonathan Sherwood
Universiteit van Rochester |
|
|
|
|
|
|
|
|
