Открытие, которое будет опубликовано в ноябре. 1 в научной трансляционной медицине, может произвести революцию в трансплантации стволовых клеток крови, а также в доставке и нацеливании клеточной и генной терапии, в которой используются здоровые версии самообновляющихся стволовых клеток для замены больных.
Ранее считалось, что несколько подтипов стволовых клеток крови участвуют в разных точках, позволяя новой системе крови закрепиться, от первоначального приживления до устойчивой, поддерживаемой здоровой системы.
«Эти результаты стали неожиданностью; мы думали, что существует несколько типов стволовых клеток крови, которые играют разные роли в восстановлении крови и иммунной системы», — сказал старший автор д-р.
Ханс-Петер Кием, заведующий кафедрой клеточной и генной терапии и директор программы стволовых клеток и генной терапии в Fred Hutch.
"Это население делает все", — сказал он.
Хотя исследование проводилось на нечеловеческих приматах, оно показывает, что вновь идентифицированная клетка соответствует подтипу клетки крови человека, которая вела себя идентично при тестировании in vitro. Предыдущие исследования на мышах сообщали об идентификации такого подтипа стволовых клеток крови, но не было подходящей человеческой версии.
Стволовые клетки крови — строительные блоки здорового тела. Они растут и распространяются на все клетки — Т-клетки, В-клетки, тромбоциты и другие — которые составляют кровь и иммунную систему.
Лечение стволовых клеток крови или создание их более здоровых версий — вот что находится в центре внимания областей генной терапии и редактирования генов.
Но неясно, какие типы стволовых клеток крови наиболее эффективны при проведении терапии. Поиск наилучшей клеточной мишени означал бы более высокие шансы на снижение побочных эффектов для пациентов.
«Золотым стандартом популяции клеток-мишеней для генной терапии стволовыми клетками являются клетки с маркером CD34», — сказал ведущий автор исследования д-р. Стефан Радтке, научный сотрудник лаборатории Кием при Фреде Хатче. «Но мы использовали два дополнительных маркера, чтобы еще больше отличить популяцию от других стволовых клеток крови."
Используя три белковых маркера, которые отличают клетки от других разновидностей стволовых клеток крови, команда Фреда Хатча обнаружила, что субпопуляция, составляющая около 5 процентов всех стволовых клеток крови, выполняла всю работу как по раннему восстановлению, так и по устойчивому поддержанию вновь отстроенной системы.
Отслеживая сотни тысяч клеток в крови, команда Фреда Хатча обнаружила, что конкретная группа стволовых клеток, обозначенная как CD34 + CD45RA-CD90 +, начала восстанавливать все различные клетки крови и иммунной системы в течение 10 дней после введения в нее. нечеловеческие приматы, перенесшие трансплантацию. Год спустя исследователи обнаружили сильные молекулярные следы этих клеток, указывающие на то, что клетки несут ответственность за постоянное поддержание недавно пересаженной системы.
«Наша способность отслеживать отдельные клетки крови, которые развились после трансплантации, имела решающее значение для демонстрации того, что это действительно стволовые клетки», — сказал соавтор доктор Др.
Дженнифер Адэр, ассистент Фреда Хатча и доцент кафедры медицинской онкологии Медицинской школы Вашингтонского университета.
По словам Кием, клетки потенциально могут значительно упростить генную терапию нарушений гемоглобина, СПИДа и рака крови.
Открытие также может иметь важные последствия для трансплантации гемопоэтических стволовых клеток, поскольку оно может снизить риск реакции трансплантат против хозяина, потенциально фатального состояния, которое может возникнуть после трансплантации гемопоэтических стволовых клеток при генетических заболеваниях и раке крови.
В конечном счете, лечение будет работать путем выделения подмножества стволовых клеток из образца крови человека, а затем их разработки в лаборатории для исправления генетических недостатков или обеспечения способности бороться с болезнями. После вливания обратно в пациента клетки будут расти, делиться и дифференцироваться в здоровые версии всех клеток восстановленной системы.
Исследовательская группа подтвердила свои выводы, используя человеческие клетки, и теперь работает над тем, чтобы перенести свои выводы в клинику, надеясь быть готовыми интегрировать их в текущие клинические испытания. В настоящее время исследователи ищут коммерческих партнеров.
Кием, Радтке и Адэр являются соавторами патентов, связанных с этим исследованием. Поскольку ученые из Фреда Хатча сыграли роль в разработке открытий в этом исследовании, Фред Хатч и некоторые из его ученых могут получить финансовую выгоду от этой работы в будущем.