MADRID, 8. Mai. (EUROPA PRESS) –
In einer neuen Studie, die in „Cell Stem Cell“ veröffentlicht wurde, berichten Wissenschaftler der Keck School of Medicine der University of Southern California (USA) über erhebliche Fortschritte bei der Kultur von Nephron-Vorläuferzellen (NPCs), den Zellen, die für die Bildung der Filtration bestimmt sind System der Niere, die Nephrone. NPCs sind vielversprechend für das Verständnis der Nierenentwicklung, die Modellierung von Krankheiten und die Entdeckung neuer Behandlungsmethoden.
„Indem wir unsere Fähigkeit verbessern, NPCs aus menschlichen Stammzellen zu züchten, schaffen wir einen neuen Weg, angeborene Nierenerkrankungen und Krebs zu verstehen und zu bekämpfen“, erklärt der leitende und korrespondierende Autor Zhongwei Li, Assistenzprofessor für Medizin, Zellbiologie, Mutter und regenerative Medizin. an der Keck School of Medicine des USC.
In der Studie verbesserten die Li Lab-Postdocs Biao Huang und Zipeng Zeng und ihre Mitarbeiter den chemischen Cocktail, um NPCs im Labor zu erzeugen und zu züchten. Dieser verbesserte Cocktail ermöglicht ein nachhaltiges Wachstum von menschlichen und Maus-NPCs in einem einfachen zweidimensionalen Format. Dies stellt eine wesentliche Verbesserung gegenüber dem vorherigen dreidimensionalen System dar, das nicht nur umständlicher war, sondern auch die Möglichkeiten zur Genombearbeitung von Zellen einschränkte.
Der Cocktail ermöglicht auch die Expansion induzierter NPCs (iNPCs) aus menschlichen pluripotenten Stammzellen. Diese iNPCs ähneln stark einheimischen menschlichen NPCs. Mit diesem Ansatz können iNPCs von jedem Individuum erzeugt werden, beginnend mit einer einfachen Blut- oder Hautbiopsie. Dieser Ansatz wird die Erstellung patientenspezifischer Nierenerkrankungsmodelle erleichtern und die Bemühungen zur Identifizierung von Medikamenten, die auf Nephrone abzielen, verbessern.
Darüber hinaus ist der Cocktail stark genug, um einen differenzierten Typ von Nierenzellen, die sogenannten Podozyten, in einen NPC-ähnlichen Zustand umzuprogrammieren. Um die praktische Anwendung ihres Durchbruchs zu demonstrieren, führten die Wissenschaftler eine Genombearbeitung der NPCs durch, um Gene zu erkennen, die mit der Nierenentwicklung und -erkrankungen zusammenhängen. Diese Auswertung identifizierte zuvor beteiligte Gene sowie neue Kandidaten.
In einer weiteren Demonstration führten Wissenschaftler genetische Mutationen, die für die polyzystische Nierenerkrankung (PKD) verantwortlich sind, in NPCs ein. Diese NPCs entwickelten sich zu Mininierenstrukturen, sogenannten Organoiden, die Zysten aufweisen, das charakteristische Symptom der PKD. Das Team nutzte die Organoide dann, um nach arzneimittelähnlichen Verbindungen zu suchen, die die Zystenbildung hemmen.
„Dieser Durchbruch hat das Potenzial, die Nierenforschung in vielerlei Hinsicht voranzubringen, von der Beschleunigung der Medikamentenentwicklung bis hin zur Aufklärung der genetischen Grundlagen der Nierenentwicklung, von Krankheiten und Krebs“, schließt Li. „Wichtig ist, dass es auch NPCs als wichtige Komponenten für den Bau synthetischer Nieren für die Nierenersatztherapie liefert.“
