Sedan de upptäcktes 2006 inducerade pluripotenta stamceller är en glimt av hopp för många sjukdomar. Men vidare forskning om den komplexa regleringen av pluripotenta stamcellsidentitet är oväntat svårt. Ett team av forskare vid Cluster of Excellence CECAD har nu hittat ett effektivt sätt att producera neuroner från pluripotenta stamceller. Deras forskning publicerades i Naturkommunikation .

Som ursprung för flercelliga organismer, pluripotenta stamceller kan differentieras till alla celltyper i kroppen. Dessa celler kan replikera på obestämd tid i kultur och, därför, anses odödliga. Guldstandarden för pluripotens är den embryonala stamcellen (ESC). Somatiska celler som hudceller kan omprogrammeras för att generera inducerade pluripotenta stamceller (iPSC) som delar liknande egenskaper med ESC. Som sådan, pluripotenta stamceller har ett stort löfte för regenerativ medicin som en potentiell källa till friska differentierade celler, inklusive neuroner. Dessutom, dessa celler representerar en ovärderlig resurs för att undersöka mänsklig utveckling och sjukdom i de relevanta cellerna (neuroner) som drabbats av sjukdomar som Alzheimers, Huntington eller Parkinson.

Neuronal differentieringsprotokoll för pluripotenta stamceller är vanligtvis dyra och genererar en blandning av neuronala celler och andra celltyper. Genom att slå ner en enda gen, laget under ledning av David Vilchez kunde producera neuroner med 100 procent effektivitet. "Genom att tysta ett enda protein med genredigeringsmetoden CRISPR, cellerna differentieras spontant till neuroner. Det är ett mycket snabbare sätt att öka neurogenesen. "Under naturliga förhållanden, denna faktor, CSDE1, förhindrar differentiering och håller cellerna i ett pluripotent tillstånd. "Detta kan vara en mycket kraftfull mekanism för att ha rena populationer av neuroner och för att underlätta en bättre förståelse av neurodegenerativa sjukdomar."

Hyun Ju Lee, första författaren till studien, var mest upphetsad över de snabba förändringarna som observerades i hennes analyser:"Vi kunde visualisera förändringarna och verkligen se det hända, differentieringen går riktigt fort. Vi dubbelkontrollerade också i flera stamcellslinjer från olika givare och inducerade pluripotenta stamceller och fick samma resultat. "För studien, mänskliga embryonala stamceller, inducerade pluripotenta stamceller och musstamceller användes.

Genom att använda den nya metoden, det skulle vara möjligt att underlätta generationen av neuroner från prover från olika patienter och studera sjukdomen eller testa läkemedel på den. Även om dessa resultat är ett steg till klinisk tillämpning, det är fortfarande en lång väg kvar, säger David Vilchez:"Nya neuroner från maträtten kan vara viktiga för att studera sjukdomar som Parkinsons, Alzheimers eller Huntington's, men vi är fortfarande vid utgångspunkten för denna spännande forskning. "Forskningen var ett samarbete mellan CECAD, Center for Molecular Medicine Köln och University Clinic Köln.