干细胞显示功率预测疾病、药物毒性

第一次,科学家们利用人类胚胎干细胞来预测药物的毒性作用,并提供化学诊断疾病的线索。

微观的神经前体细胞的研究实验室加芙Cezar,威斯康辛大学麦迪逊分校的教授动物科学。来自人类胚胎干细胞的细胞,被暴露于药物在一小部分情况下导致自闭症。通过评估时所表达的小分子化学物质细胞暴露于药物,科学家可以获得基本了解药物对细胞的毒性作用的发展。

写本周的《干细胞与发展,威斯康辛大学麦迪逊分校的生物学家领导的研究小组加芙Cezar报告使用通用干细胞引起和识别的化学信号由细胞分泌的暴露在一种药物导致自闭症。

工作很重要,因为它是一个关键的第一步实现的承诺胚胎干细胞不仅筛选药物安全但是有一天,可能使用细胞本身作为坩埚制造新药。更重要的是,研究表明,干细胞有一个直接的临床应用时产生的化学物质,生物标记物,可以用来预测疾病的发生,就像血液中胆固醇或糖可以用来预测心脏病或糖尿病。

“我们测量细胞产生的活性代谢物的侮辱,“Cezar解释说,动物科学的威斯康辛大学麦迪逊分校教授。“这些都是事实上的签名是什么发生在对药物反应或疾病状态。”

在新的研究中,Cezar和她的同事测量未分化的干细胞的反应以及神经细胞前体药物丙戊酸钠,它是导致自闭症的后代一小部分用户。药物是用来治疗癫痫,双相情感障碍疾病和偏头痛。

细胞暴露于药物,根据新的研究中,分泌更多的小分子化学物质参与发展和大脑细胞信号比未暴露的细胞。

“我们发现的一些化学物质对大脑的形成至关重要,“Cezar解释道。“看来这种药物会导致过量的化学物质,改变神经发展。”

谷氨酸代谢的增加细胞暴露于丙戊酸钠,例如,可能是一个关键的发展线索理解出错导致自闭症:“过多的谷氨酸神经元死亡,”Cezar说。“如果你有在大脑形成的较高水平,你可能更少的不同类型的神经元。在自闭症,有较少的神经元的大脑区域”比普通情况下发生的。

“自闭症是怀孕期间开始的条件,”Cezar指出。“在这项研究中,我们问丙戊酸钠能告诉我们关于孤独症的鉴于其已知参与一小部分情况下吗?如何让大脑发育不同?”

各种各样的细胞使用所谓的小分子化学物质作为沟通方式与其他细胞。精确的细胞之间的沟通是至关重要的正常发育和健康的有机体。这种化学物质可以检测到血液中,表明它可能会设计出简单的测试,可以提供疾病诊断出生之前或之后不久。

“这些都是小分子的指标对疾病的易感性,“Cezar说。

由Cezar和她的同事们的工作,包括中枢神经系统专家指出弗雷德·索尔克研究所的计,打开一系列的可能性发展障碍的早期疾病诊断。简而言之,可以收听化学喋喋不休的干细胞可能成为一个有前途的新窗口帮助科学家们指出,在最基本的层面上,什么出错导致出生缺陷和流产等。

此外,这项工作表明人类胚胎干细胞和早期前体细胞可用于屏幕药物潜在的有害影响。药物发现和测试预期是第一个从胚胎干细胞技术出现。