В новом исследовании, опубликованном в Клетка Стволовая клеткаУченые Университета Южной Калифорнии сообщают о значительном прогрессе в культивировании клеток-предшественников нефронов (NPC), клеток, предназначенных для формирования фильтрационной системы почек, нефронов. NPC открывают огромные перспективы для понимания развития почек, моделирования заболеваний и открытия новых методов лечения.
«Расширяя наши возможности выращивать NPC из стволовых клеток человека, мы создаем новый путь для понимания и борьбы с врожденными заболеваниями почек и раком», — сказал ведущий автор Чжунвэй Ли, доцент кафедры биологии стволовых клеток и регенеративной медицины. в Медицинской школе Кека Университета Южной Калифорнии.
В исследовании, частично финансируемом Национальными институтами здравоохранения, постдокторанты лаборатории Ли Бяо Хуан и Цзыпэн Цзэн и их коллеги усовершенствовали химический коктейль для создания и выращивания NPC в лаборатории.
Этот улучшенный коктейль обеспечивает устойчивый рост как мышей, так и человеческих NPC в простом двухмерном формате. Это значительное улучшение по сравнению с предыдущей трехмерной системой, которая была не только более громоздкой, но и ограничивала возможности редактирования генома клеток.
Коктейль также обеспечивает экспансию индуцированных NPC (iNPC) из плюрипотентных стволовых клеток человека. Эти iNPC очень похожи на местных NPC-людей. При таком подходе iNPC можно получить у любого человека, начиная с простой биопсии крови или кожи. Этот подход будет способствовать созданию моделей заболеваний почек, специфичных для каждого пациента, и активизирует усилия по выявлению препаратов, нацеленных на нефроны.
Более того, этот коктейль достаточно силен, чтобы перепрограммировать дифференцированный тип клеток почек, известный как подоцит, в состояние, подобное NPC.
Демонстрируя практическое применение своего открытия, ученые провели редактирование генома неигровых персонажей для выявления генов, связанных с развитием почек и заболеваниями. Этот скрининг выявил ранее вовлеченные гены, а также новых кандидатов.
В ходе дальнейшей демонстрации ученые внедрили в NPC генетические мутации, ответственные за поликистоз почек (ПБП). Эти NPC развились в структуры мини-почек, известные как органоиды, с кистами – отличительным симптомом поликистозной болезни почек. Затем команда использовала органоиды для выявления веществ, подобных лекарствам, которые ингибируют образование кист.
«Этот прорыв имеет потенциал для продвижения исследований почек во многих важных направлениях – от ускорения открытия лекарств до раскрытия генетических основ развития почек, болезней и рака», – сказал Ли. «Важно то, что он также обеспечивает поставки NPC в качестве важнейших строительных блоков для создания синтетических почек для заместительной почечной терапии».
Восемьдесят процентов этой работы было поддержано федеральным финансированием Национальных институтов здравоохранения (NIH) (номера грантов DK054364 и T32HD060549) и программы исследований высокого риска и высокой награды Общего фонда NIH (номер гранта DP2DK135739). Дополнительная поддержка поступила от фонда Университетской организации по исследованию почек (UKRO), премии декана медицинской школы Кека Университета Южной Калифорнии, гранта USC Stem Cell Challenge, исследовательской стипендии проректора USC, гранта сети семян Инициативы Чана Цукерберга (CZIF2019-002430) ), а также премию CIRM Bridges Award.
МакМахон — научный советник или консультант компаний Novartis, eGENESIS, Trestle Biotherapeutics, GentiBio и IVIVA Medical. Ли, Хуанг, Цзэн, МакМэхон, Хэллоус и Пастор-Солер подали заявки на защиту интеллектуальной собственности на технологии, описанные в этом исследовании.
2024-05-01 02:14:45
1714530859
#Новый #улучшенный #способ #выращивания #клеток #отвечающих #за #систему #фильтрации #почек
