Команда исследователей под руководством ученых из St. Детская исследовательская больница Джуда ищет способы улучшить использование кроветворных стволовых клеток для терапевтических вмешательств. В ходе работы была обнаружена группа генов, которые регулируют рост и развитие гемопоэтических стволовых клеток у мышей. Функции многих из этих генов ранее были неизвестны. Восстановление надежной системы кроветворения необходимо для выздоровления от многих катастрофических заболеваний, а также после химиотерапевтического лечения. Отчет об этом исследовании опубликован сегодня в Журнале экспериментальной медицины.
Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток – единственная терапия, которая излечивает многие катастрофические злокачественные новообразования, связанные с поражением костного мозга или иммунной системы. Однако создание достаточного количества жизнеспособных стволовых клеток для этого типа вмешательства является чрезвычайно сложной задачей. Несмотря на усилия по увеличению выхода кроветворных стволовых клеток, жизнеспособность этих клеток в культуре остается проблемой. В качестве альтернативы этому типу подхода St. Исследователи Джуда ищут способы улучшить закрепление этих редких, но ценных стволовых клеток после трансплантации новому хозяину.
"Мы признали, что одним из препятствий на пути улучшения трансплантации стволовых клеток крови является отсутствие понимания того, как эти кроветворные стволовые клетки успешно растут в сложной среде трансплантации. Итак, мы решили определить гены, которые контролируют этот процесс," сказал Шеннон МакКинни-Фриман, доктор философии.D., помощник члена в Санкт-Петербурге. Jude Department of Hematology и автор-корреспондент исследования.
"Мы надеемся расшифровать важнейшие молекулярные пути, которые контролируют способность этих клинически ценных клеток трансплантироваться новому хозяину," добавил Пер Хольмфельдт, ранее занимавший постдокторантуру в университете Св. Джуд и один из авторов исследования.
По данным Национального реестра костного мозга, около 3000 детей в США ежегодно нуждаются в трансплантации гемопоэтических стволовых клеток. Большая часть смертности и заболеваемости, связанных с этим типом трансплантации, вызвана инфекциями и другими осложнениями, но их можно каким-то образом решить с помощью протоколов, которые усиливают рост новых клеток крови, возникающих из трансплантированных стволовых клеток.
После четырех лет работы новый метод скрининга, разработанный в модельных системах мышей, выявил 17 генов, которые являются новыми регуляторами трансплантации гемопоэтических стволовых клеток. Тринадцать из этих генов никогда раньше не были связаны с биологией приживления кроветворных стволовых клеток. Приживление – это когда новые кроветворные стволовые клетки начинают расти и производить здоровые зрелые клетки крови.
Ученые также смогли определить роль гена Foxa3, который, как было впервые показано, играет важную роль в репопуляции кроветворных стволовых клеток в экспериментальной системе, используемой исследователями. Исследователи обнаружили, что Foxa3, вероятно, регулирует реакцию образования клеток крови, которая имеет место в условиях стресса, испытываемого после трансплантации.
"Наш функциональный скрининг на мышах – первый шаг к улучшению трансплантации гемопоэтических стволовых клеток. Если мы хотим улучшить результаты трансплантации у пациентов, нам необходимо изучить эти идентифицированные гены и молекулы, которые они определяют, более подробно," МакКинни-Фриман сказал. "Чем лучше мы понимаем весь спектр молекулярных механизмов, регулирующих стабильное приживление стволовых клеток крови, тем лучше мы будем оснащены для разработки и клинических испытаний новых методов лечения для улучшения результатов в отношении здоровья."