Antikörper-Behandlung ermöglicht die Transplantation von nicht übereinstimmenden Stammzellen, Geweben bei Mäusen

Antikörper-Behandlung ermöglicht die Transplantation von nicht übereinstimmenden Stammzellen, Geweben bei Mäusen

Eine Kombination aus sechs Antikörpern erfolgreich vorbereiten Mäusen zu akzeptieren, Blut -, immun-und Stammzellen, die aus immunologisch nicht übereinstimmende Spender, laut einer Studie von Forschern an der Stanford University School of Medicine.

Der Empfänger der Tiere übernehmen können ein organ oder Gewebe Transplantation passt die Spender-Stammzellen ohne kontinuierliche Immunsuppression.

Wenn die Ergebnisse repliziert werden Menschen, die Arbeit transformieren könnte die Behandlung von Menschen mit immun-oder Blut-Erkrankungen, während auch gewaltig erhöhen den pool der verfügbaren Organe für diejenigen, die brauchen Transplantationen.

Die Arbeit baut auf einer Reihe neuerer Studien, durchgeführt an der Stanford, die können den Weg ebnen für diese Art der Stammzelltransplantation, auch bekannt als hematopoietic stem cell Transplantation, zur sicheren Behandlung einer Vielzahl von Erkrankungen. Die Technik ist heute in Erster Linie zur Behandlung von Krebserkrankungen des Blut-und Immunsystems.

„Strahlen-und Chemotherapie sind die aktuellen standard für die Vorbereitung der Patienten für eine Knochenmark-Transplantation“, sagte Irving Weissman, MD, professor der Pathologie und der Entwicklungsbiologie an der Stanford. „In den letzten zehn Jahren haben wir gearbeitet, um Schritt-für-Schritt-ersetzen diese nicht selektiv und gefährlichen Behandlungen mit gezielten Antikörpern. Diese Studie ist ein wichtiger Meilenstein, der begann mit unserer Trennung von gereinigtem Blut-Stammzellen vor 30 Jahren.“

Weissman, der Direktor des Stanford Instituts für stammzellbiologie und Regenerative Medizin und des Ludwig Center for Cancer Stem Cell Research und Medizin an der Stanford, ist der leitende Autor der Studie, die online veröffentlicht Juni 13 in Cell Stem Cell. Doktorand George Benson ist der führende Autor.

„Diese Studie zeigt, dass es möglich ist, um diese Transplantation in Mäuse in einem viel sanfteren Weg, ohne dass eine vollständige übereinstimmung zwischen Spender und Empfänger der Stammzellen,“ sagte George. „Es öffnet auch die Tür zur Erhöhung der Verfügbarkeit von soliden Organen für die Transplantation.“

Raue Prozess

Hämatopoetische Stammzellen sind eine seltene Art von Stammzellen im Knochenmark, die Anlass zu den Vorfahren von aller Blut-und Immunzellen im Laufe unseres Lebens. Es ist seit einiger Zeit bekannt, dass Menschen mit genetischen Blutstörungen wie Sichelzellenanämie oder Thalassämie, oder diejenigen, die mit Autoimmun-Erkrankungen oder Immundefekte, können geheilt werden durch eine Transplantation von gesunden Blutstammzellen. Aber damit die transplantierten Zellen zu besiedeln, um dem Empfänger die Knochenmark—ein Prozess, bekannt als engrafting—es ist zuerst notwendig, zu beseitigen Schlüssel-Komponenten der Empfänger wird das eigene Blut-und Immunsystem.

Traditionell wurde dies mit toxischen Dosen von Chemotherapie oder Strahlentherapie, oder beides. Aber diese Vorbehandlung, bekannt als Klimaanlage, die ist so hart, dass ärzte haben gezögert, zu greifen, zu hämatopoetischen Stammzellen-transplantation, es sei denn, das Leben des Patienten bedroht ist durch Ihre Krankheit. Aus diesem Grund, die meisten Transplantationen wurden Menschen mit Krebserkrankungen wie Leukämie oder Lymphom.

Hämatopoetische Stammzellen für eine Transplantation sind in der Regel erworben durch die Erhebung von Ihnen entweder aus dem zirkulierenden Blut (obwohl die Zellen in der Regel Leben in das Knochenmark, Sie induziert werden können, die durch bestimmte Medikamente eingeben, Blut) oder aus dem Knochenmark selbst, das ist der Grund, warum das Verfahren wird oft als eine Knochenmark-Transplantation. In beiden Fällen erhält der Empfänger eine Mischung von Zellen vom Spender, von denen nur ein paar sind hämatopoetische Stammzellen.

Leider haben einige dieser PKW-Zellen enthalten eine Art von Immunzellen genannt T-Zellen, die Weissman und andere gezeigt haben, ist verantwortlich für eine lebensbedrohliche Transplantat Komplikation genannt graft-versus-host-Krankheit. Dies tritt auf, wenn die Spender-Zellen erkennen die Empfänger das Gewebe als Fremd und attackieren es. Kliniker versuchen, reduzieren Sie die Wahrscheinlichkeit einer graft-versus-host-Krankheit, die durch die Verwendung von Spender-Stammzellen, die immunologisch entsprechen, die Empfänger so nah wie möglich. Aber die Spiele kann schwierig sein zu finden, insbesondere für bestimmte ethnische Minderheiten. Obwohl es möglich ist, zu tun Transplantationen mit weniger-als-perfekte Partien—eine situation bekannt als eine haploidente Transplantation—der Empfänger benötigt dann eine kontinuierliche Behandlung mit starken Immunsuppressiva zur Vermeidung von Abstoßungsreaktionen oder graft-versus-host-Krankheit.

Obwohl Reine hämatopoetischen Stammzellen-Transplantationen zu vermeiden, das Ergebnis, Sie sind schwieriger zu beschaffen und in ausreichender Menge, und Sie engraft, weniger leicht als der gesamte Knochenmark.

„Wir beseitigen wollte drei wesentliche Hindernisse: die Toxizität der Konditionierung Verfahren, die Notwendigkeit einer immunologisch abgestimmten Spender-und die Schwierigkeiten, in die Transplantation gereinigt hämatopoetischen Stammzellen,“ sagte George.

Hoffnungen für die first-line-Therapie

Die Forscher fanden, dass die Behandlung von Mäusen mit einer Kombination von sechs spezifischen Antikörper sicher und effizient beseitigt mehrere Arten von Immunzellen in der Tiere‘ Knochenmark und erlaubt haploidente Reine hämatopoetischen Stammzellen zu engraft und zunächst mit der Herstellung von Blut-und Immunzellen, ohne die Notwendigkeit für eine Fortsetzung der Immunsuppression.

Der Grad der Unterschied in einem haploidente Transplantation ist ähnlich zu dem, was natürlicherweise zwischen Eltern und Kind, oder zwischen etwa die Hälfte der Geschwister.

„Dieser Befund deutet darauf hin, dass, wenn diese Ergebnisse repliziert werden Menschen, wir könnten ein Kind mit Sichelzellenanämie in die Klinik und, anstatt angesichts Stammzell-Transplantation als letzten Ausweg und Kontingent auf der Suche nach einem perfekt passenden Spender, könnten wir stattdessen drehen Transplantation mit Stammzellen von einem der Eltern des Kindes als first-line-Therapie,“ sagte George.

Zusätzliche Experimente zeigten, dass die Mäuse behandelt mit der sechs-Antikörper konnte auch akzeptieren, völlig unpassenden gereinigt hämatopoetischen Stammzellen, wie diejenigen, die erhalten werden können, aus einer embryonalen Stammzell-Linie.

Nach der transplantation mit den nicht übereinstimmenden Stammzellen, die Empfänger-Mäuse entwickelten Blut-und Immunsystem, die enthaltenen Zellen von sowohl der Spender und der Empfänger. Dies erlaubt Ihnen auch nachträglich zu akzeptieren, Transplantationen von Herz Gewebe von Tieren, die genetisch identisch mit dem Spender-Tieren.

„Das Immunsystem zusammen bestehen in einer Art von Symbiose,“ George sagte, „und Sie sehen sowohl die Spender-und Empfänger-Gewebe als „selbst“. Dies deutet darauf hin, dass es möglich sein kann, zu machen haploidente Stammzellen-Transplantationen und sicher erreichbar in menschlichen Patienten, ohne die Notwendigkeit für entweder die Behandlung mit Strahlen-oder Chemotherapie oder einer nachfolgenden Immunsuppression.“

Die Forscher sind neben der Planung Verhalten ähnlich dem Antikörper-vermittelte Konditionierung, gefolgt von der Transplantation mit nicht übereinstimmenden hämatopoetischen Stammzellen in großen Tiermodellen.

Wenn die Technik eines Tages löscht die Hürden notwendig zu beweisen, es ist sicher und wirksam bei den Menschen, die Forscher sahen eine Zeit, wenn Menschen, die ein Spenderorgan konnte ersten Durchlaufen eine sichere, schonende Transplantation mit hämatopoetischen Stammzellen, die im Labor aus embryonalen Stammzellen. Die gleichen embryonalen Stammzellen könnten auch dann verwendet werden, um erzeugen ein organ, das würde voll übernommen werden, durch den Empfänger ohne der Notwendigkeit einer Langzeit-Behandlung mit Medikamenten die das Immunsystem unterdrücken. Insbesondere, Hiromitsu Nakauchi, MD, Ph. D., ein professor von Genetik bei Stanford ist das Studium, wie zum generieren von menschlichen Organen in großen Tieren aus Labor-gewachsen Stammzellen.

„Mit der Unterstützung des California Institute for Regenerative Medicine, konnten wir wichtige Fortschritte in der Forschung mit menschlichen embryonalen Stammzellen,“ Weissman sagte. „In der Vergangenheit, dass diese Stammzell-Transplantationen erforderlich gewesen, ein komplettes Spiel zu vermeiden, Ablehnung und reduzieren das Risiko der graft-versus-host-Krankheit. Aber in einer Familie mit vier Geschwistern, die Verschiedenheit der mit einem Geschwister, die entspricht, den Patienten so nah sind, nur bei eins zu vier. Wir haben nun im Mausmodell gezeigt, dass eine „halbe Spiel“, welches Auftritt zwischen Eltern und Kindern oder in zwei von vier Geschwistern, funktioniert ohne die Notwendigkeit für Strahlen -, Chemo-oder andauernder Immunsuppression. Dies kann die Möglichkeit eröffnen, Transplantat für fast alle, wer braucht es. Darüber hinaus das immun-Toleranz sind wir in der Lage zu induzieren, sollte in der Zukunft ermöglichen, die co-transplantation von hämatopoetischen Stammzellen und Geweben, wie insulin-produzierenden Zellen oder sogar Organe generiert, die aus der gleichen embryonalen Stammzell-Linie.“