Wetenskaplikes het die eerste pasiënt-afgeleide stamsel ontwikkel model van albinisme. Die model sal help om oogtoestande te bestudeer wat verband hou met okulokutane albinisme (OCA).
Stem selle ongespesialiseerd is. Hulle kan nie enige spesifieke funksie in die liggaam verrig nie, maar hulle kan hulself oor 'n lang tyd verdeel en vernuwe en het potensiaal om gespesialiseerd te word en te ontwikkel tot baie verskillende tipes in die liggaam soos spierselle, bloedselle, breinselle ens.
Stamselle is teenwoordig in ons liggame in alle stadiums van die lewe, vanaf embrio tot volwassenheid. Embrionale stamselle (ESC's) of fetale stamselle word in die vroegste stadium gesien, terwyl volwasse stamselle wat as 'n herstelstelsel vir die liggaam dien, in volwassenheid gesien word.
Stamselle kan in vier gegroepeer word: embrioniese stamselle (ESC's), volwasse stamselle, kanker stamselle (CSC's) en geïnduseerde pluripotente stamselle (iPSC's). Embrionale stamselle (ESC's) is afkomstig van innerlike massaselle van die blastosist-stadium van soogdierembrio wat drie tot vyf dae oud is. Hulle kan self onbepaald hernu en differensieer in seltipes van al drie kiemlae. Aan die ander kant dien volwasse stamselle as 'n herstelstelsel om selhomeostase in weefsels te handhaaf. Hulle kan dooie of beseerde selle vervang, maar het beperkte proliferasie- en differensiasiepotensiaal in vergelyking met ESC's. Kankerstamselle (CSCs) ontstaan uit normale stamselle wat geenmutasies ondergaan. Hulle begin gewasse wat 'n groot kolonie of klone vorm. Kankerstamselle speel 'n belangrike rol in kwaadaardige gewasse, daarom kan die teiken daarvan 'n manier bied om kanker te behandel.
Geïnduseerde pluripotente stamselle (iPSCs) is afgelei van volwasse somatiese selle. Hul pluripotensie word kunsmatig in die laboratorium geïnduseer deur somatiese selle te herprogrammeer deur gene en ander faktore. iPSC's is soos embrioniese stamselle in proliferasie en differensiasie. Die eerste iPSC is ontwikkel uit muriene fibroblaste deur Yamanaka in 2006. Sedertdien is verskeie menslike iPSC's ontwikkel uit pasiënt-spesifieke monsters. Aangesien die genetika van die pasiënt in die genetika van die iPSC's weerspieël word, word hierdie herprogrammeerde somatiese selle gebruik om genetiese siektes te modelleer en het die studie van menslike genetiese afwykings 'n rewolusie veroorsaak.
'n Model is 'n dier of selle wat alle of sommige van die patologiese prosesse vertoon wat in 'n werklike siekte waargeneem word. Beskikbaarheid van 'n eksperimentele model is belangrik om die ontwikkeling van siektes op sellulêre en molekulêre vlakke te verstaan, wat help met die ontwikkeling van terapieë om te behandel. 'n Model help om te verstaan hoe die siekte ontwikkel en om potensiële behandelingsbenaderings te toets. 'n Mens kan byvoorbeeld effektiewe geneesmiddelteikens met behulp van 'n model identifiseer of klein molekules sif wat die erns kan verminder en die vordering van die siekte kan stop. Dieremodelle word al lank gebruik, maar het verskeie nadele. Verder is diermodelle nie geskik vir genetiese afwykings nie as gevolg van genetiese ongelykhede. Nou word menslike stamselle (embrioniese en geïnduseerde pluripotente) toenemend gebruik om menslike siektes te modelleer.
Siektemodellering met menslike iPSC's is al vir verskeie suksesvol gedoen voorwaardes soos laterale sklerose, bloedafwykings, diabetes, Huntington se siekte, spinale spieratrofie, ens. menslike iPSC-modelle van menslike neurale siektes, aangebore hartsiektes en ander genetiese versteurings.
Menslike iPSC-model van albinisme was egter eers op 11 Januarie 2022 beskikbaar toe die wetenskaplikes by die National Eye Institute (NEI) wat deel is van die National Institutes of Health (NIH) die ontwikkeling van 'n menslike iPSC-gebaseerde in vitro-model vir okulokutane albinisme (OCA)
Oculocutaneous albinism (OCA) is 'n genetiese afwyking wat pigmentasie in die oog, vel en hare beïnvloed. Die pasiënte ly aan oogprobleme soos verminderde bes gekorrigeerde gesigskerpte, verminderde okulêre pigmentasie, abnormaliteite in fovea-ontwikkeling en/of abnormale kruising van optiese senuweevesels. Daar word gedink dat die verbetering van oogpigmentasie sommige van die siggebreke kan voorkom of red.
Die navorsers het 'n in-vitro-model ontwikkel om pigmentasiedefekte in menslike retinale pigmentepiteel (RPE) te bestudeer en het getoon dat die retinale pigmentepiteelweefsel wat in vitro van pasiënte verkry is, herkapituleer die pigmentasiedefekte wat in albinisme gesien word. Dit is baie interessant in die lig van die feit dat diermodelle van albinisme ongeskik is en daar beperkte menslike sellyne is om melanogenese en pigmentasiedefekte te bestudeer. Die pasiënt-afgeleide OCA1A- en OCA2-iPSC's wat in hierdie studie ontwikkel is, kan 'n hernubare en reproduseerbare bron van selle wees vir die produksie van teikensel en/of weefseltipes. In vitro-afgeleide OCA-weefsels en OCA-iRPE sal dieper begrip van hoe melanienvorming plaasvind en molekules identifiseer wat betrokke is by pigmentasiedefekte, en verder ondersoek vir molekulêre en/of fisiologiese verskille.
Dit is 'n baie belangrike stap vorentoe in die rigting van die doel van behandeling van okulokutane albinisme (OCA) verwante toestande.
***
Verwysings:
- Avior, Y., Sagi, I. & Benvenisty, N. Pluripotente stamselle in siektemodellering en geneesmiddelontdekking. Nat Rev Mol Cell Biol 17, 170–182 (2016). https://doi.org/10.1038/nrm.2015.27
- Chamberlain S., 2016. Siektemodellering met behulp van menslike iPSC's. Menslike Molekulêre Genetika, Jaargang 25, Uitgawe R2, 1 Oktober 2016, Bladsye R173–R181, https://doi.org/10.1093/hmg/ddw209
- Bai X., 2020. Stamselgebaseerde siektemodellering en selterapie. Cells 2020, 9(10), 2193; https://doi.org/10.3390/cells9102193
- George A., et al 2022. In vitro-siektemodellering van okulokutane albinisme tipe I en II met behulp van menslike geïnduseerde pluripotente stamsel-afgeleide retinale pigmentepiteel (2022). Stamselverslae. Volume 17, Uitgawe 1, P173-186, 11 Januarie 2022 DOI: https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2021.11.016
***
