줄기 세포 발견은 백혈병 및 기타 질병 치료를 개선 할 수 있습니다
인간의 혈액 줄기 세포 또는 조혈 줄기 세포 (HSC)를 실험실에서자가 재생하지 못하는 것은 백혈병 및 기타 혈액 질환 치료의 진전을 방해하고 있습니다.
이제 로스 앤젤레스 캘리포니아 대학교 (UCLA)의 새로운 연구에 따르면 그 해답은 특정 단백질에있을 수 있습니다.이 단백질의 활성화는 배양에서 HSC를 크게 확장 할 수 있습니다.
UCLA 팀은 MLLT3라는 단백질이 HSC 기능의 핵심 조절 자임을 발견했습니다. 단백질은 인간 태아, 신생아 및 성인의 HSC에서 높은 수준으로 존재합니다. 그러나 배양 된 HSC는 MLLT3 수준이 낮습니다.
최근에 자연 연구진은 단백질을 만드는 유전자를 조작하는 것이 어떻게 이식 가능한 HSC를 12 배 이상 확장했는지를보고했다.
연구 논문의 선임 저자는 UCLA의 분자, 세포 및 발달 생물학 교수 인 Hanna K. A. Mikkola입니다. 그녀는 20 년 이상 HSC를 공부했습니다.
Mikkola는 "수년 동안 이러한 세포의 생물학에 대해 많은 것을 배웠지 만 여전히 한 가지 핵심 과제는 실험실에서 [HSC]를자가 갱신하는 것입니다."라고 말합니다.
“우리는이 분야를 발전시키기 위해이 장애물을 극복해야합니다.”라고 그녀는 덧붙입니다.
HSC는 자체 복제 할 수있는 강력한 기능이 필요합니다.
신체의 모든 조직과 세포는 영양과 보호를 위해 혈액 세포에 의존합니다. 이러한 가혹하고 번거로운 작업을 수행하려면 혈액 세포가 스스로를 보충 할 수 있어야합니다. 성인의 경우 혈액 세포와 피부 세포는 어떤 조직보다 가장 큰 보충 능력을 가지고 있습니다.
새로운 혈액 세포를 만드는 일은 HSC에 속합니다. 인체는 면역 세포를 만드는 HSC 덕분에 매일 수십억 개의 새로운 혈액 세포를 만듭니다.
HSC는 골수에 상주하여자가 재생하고 다른 유형의 혈액 및 면역 세포로 성숙합니다.
백혈병과 같은 특정 혈액 또는 면역계 질환이있는 사람은 새로운 세포를 만들기 위해 HSC를 새로 공급해야합니다. 수십 년 동안 의사들은 골수 이식을 사용하여 공급을 늘 렸습니다.
그러나 골수 이식이 해결책을 제공 할 수있는 정도에는 한계가 있습니다. 예를 들어, 일치하는 기증자를 항상 찾을 수있는 것은 아니며 수혜자의 신체가 이식 된 세포를 거부 할 수 있습니다.
발생할 수있는 또 다른 문제는 이식 된 HSC의 수가 질병을 치료하기에 충분한 혈액 또는 면역 세포를 생성하기에 충분하지 않을 수 있다는 것입니다.
배양 된 HSC의 문제
과학자들은 골수 이식의 대안으로 실험실에서 HSC를 배양하려고 시도했습니다. 그러나 배양 된 HSC를 이식하려는 다양한 시도가 공통적 인 문제에 부딪 혔습니다. 과학자들이 골수에서 제거한 HSC는 곧 배양에서자가 재생 능력을 상실합니다.
HSC가 자신의 새로운 사본을 만들 수있는 능력을 잃으면, 그들이 가진 유일한 미래는 특수 세포로 분화하거나 죽는 것입니다.
새로운 연구를 위해 Mikkola 교수와 그녀의 팀은 HSC가 실험실에서자가 재생 능력을 잃었을 때 유전자에 무슨 일이 일어 났는지 살펴 보았습니다.
그들은 이런 일이 발생했을 때 일부 유전자가 꺼지는 것을 보았습니다. 꺼진 유전자는 HSC가 형성 한 세포의 유형에 따라 다릅니다.
자세히 살펴보기 위해 연구팀은자가 복제가 불가능한 성체 다 능성 줄기 세포에서 HSC 유사 세포를 생성 한 다음 유전자 활동을 관찰했습니다.
이 실험은 HSC의 자체 갱신 능력과 HSC의 활동 사이에 강한 연관성이 있음을 보여주었습니다. MLLT3 유전자.
유효한 MLLT3 필수 조건입니다
높은 표현이 보인다 MLLT3 HSC가 스스로 재생하는 데 필요한 지침을 담고있는 단백질의 풍부한 공급을 보장합니다.
단백질은 세포가 스스로 복제하는 동안 HSC의 기계가 계속 작동하도록 돕습니다.
추가 실험 결과 활성 MLLT3 실험실 배양에서 HSC의 핵에 유전자를 삽입하면자가 복제 능력이 12 배 증가했습니다.
"환자를 치료하는 데 필요한 혈액 줄기 세포의 양을 생각하면 상당한 숫자입니다."
Hanna K. A. Mikkola 교수
HSC가 배양에서자가 재생되도록 시도한 다른 연구에서는 작은 분자를 사용했습니다. 그러나 Mikkola 교수와 그녀의 팀은 이러한 접근 방식에 문제가있었습니다.
그들은 세포가 MLLT3 단백질의 수준을 유지할 수 없다는 것을 발견했으며 팀이 그들을 마우스에 이식했을 때 잘 작동하지 않았습니다.
두 가지 방법 결합
연구팀은 저분자 방법을 MLLT3 유전자 활성화는 생쥐의 골수에 적절하게 통합 된 HSC를 생성했습니다.
이러한 HSC는 또한 모든 올바른 유형의 혈액 세포를 생성하고 자체 재생 능력을 유지했습니다.
과학자들이 실험실에서 이식 가능한 HSC를 생산하는 것에 대해 우려하는 것은 일단 체내에서 올바르게 작동하는지 확인하는 것입니다.
HSC는 적절한 속도로자가 복제 할 수 있어야하며 백혈병과 같은 질병으로 이어질 수있는 돌연변이를 획득해서는 안됩니다.
MLLT3 단백질의 안정적인 수준을 보장하는 것이 이러한 요구 사항을 충족하는 것으로 보입니다.
연구원들은 현재 조작 방법을 연구하고 있습니다. MLLT3 더 안전하고 쉽게.
