差异化协议可以提高干细胞治疗黄斑变性

随着我们年龄的增长,我们的眼睛;大多数情况下,这涉及到更改我们的愿景和新眼镜,但是有更严重的形式的年龄相关性眼病。其中一个是年龄相关性黄斑变性,影响眼睛的黄斑,后部,给了我们敏锐的视觉和分辨细节的能力。结果是一个模糊强度在中央我们视野的一部分。

黄斑是眼睛的视网膜的一部分,即光敏组织主要由眼睛的视觉细胞:视锥和视杆细胞。视网膜还包含一层称为视网膜色素上皮(RPE),有几个重要的功能,包括光吸收、清理手机垃圾,保持眼睛的其他细胞健康。

RPE细胞也滋养和维护眼睛的感光细胞,这就是为什么一个最有前途的年龄相关性黄斑变性的治疗策略是取代老化,退化RPE细胞从人类胚胎干细胞和新的发展。

科学家们已经提出几种方法将干细胞转化为RPE,但仍有差距在我们了解细胞如何应对这些刺激。例如,一些协议需要几个月当别人需要一年。然而,科学家们不清楚究竟发生了什么在这段时间。

混合细胞群

“差异化协议提出了临床试验审查在单个细胞水平随着时间的推移,我们知道他们能使视网膜色素细胞,但细胞如何演变,国家仍是一个谜,”博士说Gioele La没有欧洲生命科学的独立研究员研究(ELISIR)计划。

“总的来说,该领域一直专注于产品的区别,进行路径有时被忽视了,”他补充道。”领域前进,重要的是要理解方面的动态发生在这些协议。成熟之路可以结束状态一样重要,例如安全的治疗或改善细胞纯度和减少生产时间。”

跟踪干细胞长成RPE细胞

洛杉矶没有现在已经与弗雷德里克·兰纳教授领导的一个研究卡罗林斯卡学院(瑞典)分析协议分化人类胚胎干细胞RPE细胞实际上是用于临床使用。他们的工作表明,该协议可以开发安全、高效多能干细胞治疗年龄相关性黄斑变性。这项研究发表在本月的《华尔街日报》的封面干细胞的报道。

“标准方法等定量PCR和散装RNA-seq捕获的平均表达从大量的细胞rna,”亚历克斯·莱德尔说,博士生EPFL和该研究的主要作者之一。“在混合单元的数量,这些测试可能模糊单个细胞之间的关键差异是重要的知道这个过程是正确地展开。“相反,研究人员使用一种称为RNA单细胞测序的技术(scRNA-seq),它可以检测所有单个细胞中的活性基因在给定的时间。

看着中间状态

使用scRNA-seq,研究人员可以研究整个个人人类胚胎干细胞的基因表达谱在差异化协议,需要60天。这允许他们在地图上标出所有人口中的瞬态状态,因为他们成长为视网膜色素细胞,而且还优化协议和抑制non-RPE细胞的生长,从而防止污染物细胞群的形成。”目的是防止混合细胞群的移植,并保证端点的细胞类似于原RPE细胞从一个病人的眼睛,”莱德尔说。

他们发现,在成为RPE细胞,干细胞经过一个非常类似于早期的胚胎发育过程。在这个过程中,细胞培养了一个“吻侧胚胎模式”,形成胚胎的神经管的过程,这将成为它的大脑和视觉感官系统,听力,和味道。此模式后,在干细胞开始成长为RPE细胞。

目光:移植RPE细胞在动物模型

但关键的差异化协议是生成一个纯粹的人RPE细胞,可以植入患者的视网膜减缓黄斑变性。所以团队移植细胞的人口一直监控着scRNA-seq到视网膜下空间的两名女性新西兰白兔子白化,是该领域的科学家们所说的“大眼的动物模型”。手术后进行了斯德哥尔摩北部动物实验伦理委员会的批准。

这项工作表明,该协议不仅产生一个纯粹的RPE细胞群,但这些细胞可以继续成熟甚至后移植视网膜下空间。“我们的工作表明,差异化协议可以开发安全、高效多能干细胞治疗年龄相关性黄斑变性,”弗雷德里克·兰纳博士说,世卫组织目前正在确保协议可以很快在诊所使用。

参考:Petrus-Reurer年代,莱德尔AR, Baque-Vidal L, et al .视网膜色素上皮细胞分化干细胞的分子分析建立了临床翻译。干细胞代表。2022;17 (6):1458 - 1475。doi:10.1016 / j.stemcr.2022.05.005

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