Die Kultivierung von Stammzellen im Labor wird die Immunabstoßung von Organen überwinden

Eine Studie von Forschern des Southwestern Medical Center der University of Texas (University of Texas), wurde von Cell Press in der Zeitschrift Cell Stem Cell veröffentlicht gerade, in der Entwicklung der vielversprechendsten therapeutischen Strategien zur Transplantation von hämatopoetischen Stammzellen helfen. Eine vorläufige Kultivierung dieser Zellen im Labor für ungefähr eine Woche kann es ermöglichen, eines der schwierigsten Hindernisse für eine erfolgreiche Transplantation zu überwinden - Immunabstoßung.

Hämatopoetische Stammzellen (hämatopoetische Stammzellen, HSCs) sind Zellen, die zu allen Arten von Blutzellen führen. Die hämatopoetische Zelltransplantation wird zur Behandlung von Leukämie, Lymphomen und anderen Krebsarten sowie Autoimmunkrankheiten eingesetzt.

Knochenmark. Lichtmikroskopische Aufnahme von Stammzellen, aus denen Blutzellen entstehen. Weiße Blutkörperchen - große, violette, rote Blutkörperchen - blass, Plättchen - kleine violette Körner. Im Knochenmark bilden sich ständig Blutzellen, da die Lebenserwartung sehr kurz ist. Rote Blutkörperchen, Blutplättchen und alle drei Arten von weißen Zellen (Granulozyten, Lymphozyten und Monozyten) stammen von einer Stammzelle - der multipotenten Stammzelle. (Foto: Astrid & Hanns-Frieder Michler / Wissenschaftliche Fotothek, P234 / 0030)

Das fehlende Verständnis der Wechselwirkung zwischen hämatopoetischen Stammzellen und dem Immunsystem des Empfängerorganismus erschwert jedoch sowohl die Stammzellenforschung als auch die Entwicklung praktischer Transplantationen erheblich. Es besteht ein erhebliches Risiko, dass transplantierte Zellen vom Wirtsorganismus nicht akzeptiert werden, das heißt, neue Zellen werden vom Immunsystem gerissen . Zu den Hauptproblemen der allogenen Transplantation gehören ein geringes Transplantationsniveau bei Spendertransplantaten und ein hohes Risiko für lebensbedrohliche Graft-versus-Host-Erkrankungen. Die Transplantation von gereinigtem allogenem HSC reduziert das Risiko des letzteren, führt jedoch zu einer Verringerung des Engraftments.

Obwohl die Wissenschaftler einige der Gründe für solche Fehler kennen, bleiben viele Fragen unbeantwortet. "Die Lösung dieser Probleme wird zu einem besseren Verständnis der Immunologie von hämatopoetischen Stammzellen und anderen Stammzellen und zu bedeutenden Fortschritten in der praktischen Transplantologie beitragen", sagte Forschungsdirektor Dr. Chen Cheng Zhang.

Dr. Zhang und seine Kollegen haben bereits bewiesen, dass humane und murine hämatopoetische Stammzellen (HSC) im Labor erfolgreich gezüchtet und dann für die Transplantation verwendet werden können. Zur gleichen Zeit gibt es in vielen Proteinen, die auf der Oberfläche solcher Zellen exprimiert werden, gewisse Veränderungen. Wissenschaftler sind daran interessiert, ob eine solche "außerkörperliche Erfahrung" die funktionellen Eigenschaften von HSC verändern und sie für die Transplantation besser geeignet machen kann.

Transplantologen sind besonders an klinisch signifikanten allogenen Transplantaten interessiert, dh Transplantationen zwischen genetisch unterschiedlichen Individuen, einschließlich Geschwistern und nicht verwandten Spender / Empfänger-Paaren. Gruppe Dr. Zhang transplantierten Mäuse als nur GSK GSK ausgewählt und im Labor gezüchtet und fanden heraus, dass die Zellen, die für etwa eine Woche „statt“ im Labor ist, viel weniger häufig in Konflikt mit dem Immunsystem des Empfängers im Körper. Ex vivo murine hämatopoetische Stammzellen überwinden erfolgreich die Barriere des Haupthistokompatibilitätskomplexes und besiedeln das Knochenmark von allogenen Empfängermäusen. Die Verwendung einer Acht-Tage-Kultur führt zu einer 40-fachen Erhöhung der Fähigkeit von Allotransplantaten, transplantiert zu werden.

Forscher beschlossen, den zugrundeliegenden Mechanismus dieses Effekts im einzelnen zu untersuchen, und festgestellt, dass der Beitrag zu diesem Anstieg als eine Zunahme in der Anzahl von HSC gemacht wird, und die Kultur Erhöhung der Expression auf der Oberfläche von CD274 spezifischem Inhibitor der Zellen des Immunsystems (B7-H1 oder PD-L1) induzierte.

"Diese Arbeit sollte ein neues Licht auf das Verständnis der Immunologie von hämatopoetischen Stammzellen und anderen Stammzellen werfen und zur Entwicklung neuer Strategien für eine erfolgreiche allogene Transplantation führen", schließt Dr. Zhang. „Die Fähigkeit, menschlichen Spender HSCs in Kultur zu vermehren und sie den Menschen transplantiert, die genetisch entfernt von dem Spender sind, bei gleichzeitiger Vermeidung der Umsetzung von“ Graft versus Host „wird die Entscheidung der Hauptprobleme in diesem Bereich sein.“

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