Ang Stem-Cell-Based Approach Will Regenerate Wounds Sa Healthy Skin

Ang mga taong may malubhang pagkasunog, bedores, o mga malalang sakit tulad ng diyabetis ay nasa panganib para sa pagbuo ng mga sugat na kilala bilang mga skin ulcers, na maaaring pahabain sa pamamagitan ng maramihang mga layer ng balat.

Bukod sa pagiging labis na masakit, ang mga sugat na ito ay maaaring humantong sa malubhang, paminsan-minsan na nakamamatay, impeksiyon o amputasyon. Karaniwan, ang mga ulcers na ito ay ginagamot sa pamamagitan ng surgically transplanting umiiral na balat upang masakop ang sugat. Gayunpaman, kapag ang ulser ay lalo na malaki, maaari itong maging mahirap upang graft sapat na balat. Sa ganitong kaso, maaaring ihiwalay ng mga mananaliksik ang mga stem cell ng balat mula sa isang pasyente, palaguin ang mga ito sa laboratoryo, at itago ang mga ito pabalik sa pasyente. Ngunit ang pamamaraan ay nakakaapekto sa oras, peligroso para sa pasyente, at hindi kinakailangang epektibo.

Ang kapansin-pansing pagtataas ng mga rate ng diyabetis nag-iisa ay nakatuon sa isang kagyat na pangangailangan upang bumuo ng mga bagong, epektibong pamamaraan para sa paggamot ng mga ulser ng balat.

Ang aking laboratoryo sa Salk Institute ay nakatuon sa pagpapaunlad ng mga diskarte sa stem-cell na nakabatay sa "reprogram" na mga cell mula sa isang uri sa isa pa para sa layunin ng rehabilitasyon na gamot.

Sa isang ulat sa journal Kalikasan, inilalarawan namin ang isang bagong pamamaraan upang direktang i-convert ang mga cell na natural na naroroon sa isang bukas na sugat sa bagong mga selula ng balat sa pamamagitan ng reprogramming ang nasugatan na mga selula sa isang stem-cell-tulad ng estado, kung saan ang mga cell ay bumabalik sa isang mas maaga, mas nababaluktot na kalagayan mula sa kung saan maaari nilang bumuo sa iba't ibang mga uri ng cell.

Ang isang postdoctoral research associate sa aking lab, si Masakazu Kurita, na may background sa plastic surgery, alam na ang isang kritikal na hakbang sa pagpapagaling ng sugat ay ang paglilipat ng mga cell na tulad ng stem cell na tinatawag na basal keratinocytes - mula sa kalapit, hindi mahigpit na balat - sa mga sugat.

Ang mga basal na keratinocytes ay mga precursor sa maraming iba't ibang uri ng mga selula ng balat. Ngunit ang malalaking, matinding sugat tulad ng balat na ulser ay wala na ang anumang mga basal na keratinocytes. Bukod pa rito, dahil ang mga sugat na ito ay nagpapagaling, ang mga selula ng pagpaparami sa lugar - na kilala bilang mga mesenchymal cell - ay lalo na sa pagsasara ng sugat at pamamaga, ngunit hindi nila maaaring muling itayo ang malusog na balat.

Nais naming i-convert ang mga mesenchymal na selula sa basal keratinocytes, nang hindi inilabas ang mga ito sa katawan.

Upang gawin ito, inihambing namin ang mga antas ng iba't ibang mga protina sa loob ng dalawang uri ng cell - mesenchymal cell at keratinocytes - upang malaman kung ano ang nakikilala sa kanila at malaman kung ano ang kailangan naming baguhin upang reprogram isang uri ng cell sa iba pang mga.

Nakilala namin ang 55 protina, na tinatawag naming "mga kadahilanang reprogramming," na maaaring kasangkot sa pagtukoy at pagpapanatili ng pagkakakilanlan ng cellular ng mga basal na keratinocytes. Nagsagawa kami ng karagdagang mga eksperimento sa bawat potensyal na reprogramming na kadahilanan at pinaliit ang listahan sa apat na mga kadahilanan na magbabago ng mga mesenchymal cell sa basal keratinocytes sa vitro sa petri dish. Ang mga keratinocytes pagkatapos ay nabuo ang lahat ng mga selula sa malusog na bagong balat.

Pagkatapos ay sinubukan namin ang kapangyarihan ng apat na mga salik na ito upang gamutin ang mga ulser sa balat sa mga daga. Pagkalipas lamang ng 18 araw pagkatapos naming mag-apply ng isang pangkasalukuyan solusyon na naglalaman ng mga apat na kadahilanan direkta papunta sa ulcers, nakita namin ang healing mangyari. Ang apat na mga salik na ito ay reprogrammed ng mesenchymal cells sa sugat sa mga keratinocytes na kung saan pagkatapos ay lumago sa maraming mga uri ng cell na bumubuo ng malusog na balat, pagsasara at pagpapagaling ang sugat. Ang mga selulang ito ay patuloy na lumalaki at sumasali sa nakapaligid na balat, kahit na sa mga malalaking ulcers. Nang suriin namin ang mga daga ng tatlong buwan at anim na buwan mamaya, nakita namin na ang mga bagong nabuong cell ay gumaganap tulad ng malusog na balat. Ang hayop na daga ng hayop sa hayop ay iba sa balat ng tao, kaya walang nakikitang himaymay, bagama't ito ay naroroon.

Ang karagdagang trabaho ay kinakailangan upang matiyak ang kaligtasan ng diskarte na ito, lalo na sa isang mas matagal na termino, ngunit bilang isang paunang pagsubok ng konsepto, ang mga resulta ay napaka promising.

Kami ay may pag-asa na ang aming diskarte ay kumakatawan sa isang paunang patunay ng prinsipyo para sa vivo pagbabagong-buhay ng isang buong tatlong-dimensional tissue, tulad ng balat, hindi lamang ang mga indibidwal na mga uri ng cell. Bilang karagdagan sa pagpapagaling ng sugat, ang aming diskarte ay maaaring maging kapaki-pakinabang para sa pag-aayos ng pinsala sa balat, paglaban sa mga epekto ng pag-iipon, at pagtulong sa amin upang mas mahusay na maunawaan ang kanser sa balat.

Ang artikulong ito ay orihinal na inilathala sa The Conversation ni Juan Carlos Izpisua Belmonte. Basahin ang orihinal na artikulo dito.