Ilmuwan berhasil memprogram ulang sel darah

Para peneliti telah mentransplantasikan sel punca hematopoietik yang dimodifikasi secara genetik ke dalam tikus sehingga sel darah merah mereka yang sedang berkembang menghasilkan enzim lisosom yang penting - mencegah atau mengurangi kerusakan organ dan sistem saraf pusat dari kelainan genetik yang seringkali fatal, sindrom Hurler.

Tim peneliti dari Cincinnati Children's Hospital Medical Center melaporkan hasil laboratorium praklinisnya minggu ini dalam edisi awal  .

Studi ini menyarankan pendekatan baru untuk terapi gen molekuler dan pilihan pengobatan yang lebih baik yang sangat dibutuhkan untuk anak-anak dengan sindrom Hurler, kata Dao Pan, Ph.D., seorang peneliti di Divisi Hematologi Eksperimental / Biologi Kanker di Cincinnati Children's dan penelitian itu. penulis utama. Ini juga merupakan studi pertama yang menunjukkan bahwa 
merah yang berkembang dapat digunakan untuk memproduksi enzim lisosom.

"Ide di balik ini adalah penyisipan gen sehingga setelah satu kali pengobatan seseorang akan sembuh," kata Dr. Pan. "Pada model tikus yang menerima perawatan ini, patologi organ perifer yang diuji benar-benar dinormalisasi. Dan meskipun tidak lengkap, kami juga melihat fungsi neurologis dan patologi otak yang meningkat secara signifikan."

Sindrom Hurler adalah bentuk parah dari MPS type1, atau mucopolysaccharidoses. MPS tipe1 dan kelainan genetik serupa dikenal sebagai penyakit penyimpanan lisosom, yang disebabkan oleh ketidakmampuan tubuh untuk memproduksi enzim lisosom tertentu. Lisosom, bagian dari mesin internal sel, membantu sel-sel tubuh memecah molekul besar dan mendaur ulang bahan untuk mendorong perkembangan dan pemeliharaan yang sehat dari organ vital dan jaringan saraf.

Lisosom dalam sel anak-anak dengan sindrom Hurler tidak memiliki enzim vital yang disebut IDUA (/ a- / L-idunronidase). Hal ini menyebabkan sel mereka menumpuk terlalu banyak kelas biokimia yang dikenal sebagai mucopolysaccharides, dalam hal ini dermatan sulfate dan heparin sulfate. Akumulasi berlebih ini mengakibatkan kerusakan jaringan yang progresif pada organ dan sistem saraf pusat dan biasanya mengakibatkan kematian dini.

Pan dan koleganya awalnya bereksperimen pada sel pasien dengan sindrom Hurler yang dibiakkan di laboratorium. Mereka berhasil menggunakan apa yang disebut vektor virus (dalam hal ini lentivirus) untuk memasukkan versi gen IDUA yang sehat ke dalam kultur sel darah merah tahap awal, dan gen promotor hibrid, untuk mendorong sel memproduksi enzim IDUA. 

Hal ini memungkinkan enzim diserap oleh sel pasien lainnya untuk memperbaiki cacat fungsional pada lisosom.

Didorong oleh percobaan sel awal, tim peneliti selanjutnya membiakkan  diambil dari model tikus MPS I. 

Mereka melakukannya dengan menggunakan gen promotor hibrid yang sama dari percobaan sebelumnya untuk memprogram ulang sel induk untuk menghasilkan IDUA. Mereka kemudian melakukan transplantasi sumsum tulang pada tikus MPS I dengan sel yang diprogram ulang. 

Sel darah merah yang berkembang pada tikus ini menghasilkan sejumlah besar IDUA dalam aliran darah, yang diserap oleh sel lain yang membantu
membuat jaringan untuk organ vital dan sistem saraf pusat.

Yang paling menarik bagi Dr. Pan dan rekan-rekannya adalah kemampuan IDUA dalam mengedarkan darah untuk melewati sawar darah otak - biasanya suatu keterbatasan yang parah dalam mengobati penyakit yang mempengaruhi sistem saraf pusat.

Selain sindrom Hurler, Dr. Pan mengatakan penelitian ini akan memiliki implikasi positif dalam pengobatan banyak penyakit penyimpanan lisosom lainnya, yang mempengaruhi berbagai bagian tubuh, tergantung pada kekurangan enzim tertentu. 

Dia juga mengatakan pendekatan khusus untuk terapi gen ini membawa risiko yang jauh lebih kecil untuk menstimulasi gen kanker, yang telah menjadi perhatian pada beberapa bentuk terapi gen. 

Ini karena para peneliti menggunakan gen promotor khusus untuk sel darah merah untuk merangsang produksi IDUA, dan mereka melakukannya hanya dalam satu subset sel darah tertentu (dan tidak pada keturunan lain dari sel induk darah yang dimodifikasi secara genetik).

Salah satu metode pengobatan terkini untuk sindrom Hurler termasuk transplantasi sumsum tulang dari donor sehat yang cocok. Perawatan ini memiliki tingkat kematian 20 hingga 30 persen jika pasien dapat menemukan donor yang cocok. 

Dr. Pan mengatakan memprogram ulang  pasien yang sedang berkembang dengan terapi gen akan memberikan pilihan yang layak bagi pasien yang tidak dapat menemukan donor dan menghindari potensi komplikasi yang disebabkan oleh respons kekebalan terhadap sel donor.

Pilihan pengobatan lain saat ini adalah IDUA versi farmasi, meskipun terapinya terbatas karena tidak dapat melewati sawar darah otak untuk mengatasi masalah pada sistem saraf pusat. Ini juga membutuhkan perawatan seumur hidup yang berulang.

Dr. Pan mengatakan penelitian tambahan diperlukan untuk lebih memverifikasi vektor virus yang digunakan oleh para peneliti, untuk mengevaluasi kemanjuran pendekatan ini pada model hewan yang lebih besar dan untuk menjelaskan alasan molekuler untuk keberhasilannya, terutama kemampuan untuk melewati sawar darah-otak. .

____________________

https://phys.org/news/2009-11-scientists-successfully-reprogram-blood-cells.html

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Apakah Penuaan Penyakit yang Dapat Anda Balikkan? Pandangan pada Sains di Balik Gerakan Panjang Umur

  DAVE ASPREY, pendiri perusahaan suplemen Antipeluru dan salah satu dari banyak raksasa teknologi Lembah Silikon yang terobsesi untuk memperpanjang masa hidup mereka, dengan terkenal menyatakan bahwa dia ingin hidup lebih dari 180 tahun.  Kedengarannya, terus terang, melelahkan.  Namun siapa yang tidak ingin menyesap dengan lesu dari cangkir gerontologi, dengan asumsi kesehatan dan kebugaran yang wajar? Di situlah letak tangkapannya: Umur panjang adalah sesuatu yang diinginkan dan ditakuti dalam ukuran yang sama.  Paman saya adalah seorang ilmuwan roket di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall NASA di Huntsville, Alabama.  Ketika saya mengunjunginya di tahun-tahun terakhirnya, saya tidak mengenali pria yang dulunya dinamis dan brilian ini.  Dia bingung, lemah, tidak jelas.  Pada tahun 2014, Yehezkiel Emanuel, seorang ahli onkologi terkemuka dan ketua Departemen Etika Medis dan Kebijakan Kesehatan di Universitas Pennsylvania, menulis esai yang blak-b...
Baca selengkapnya

Microbiome Gut Memainkan Peran Penting dalam Pengaturan Tidur

Gambar
Apnea tidur obstruktif mengubah mikrobioma usus pada tikus.  Transplantasi bakteri usus dari tikus dengan OSA ke tikus tanpa gangguan menyebabkan gangguan tidur. University of Missouri-Columbia Obstructive sleep apnea (OSA) adalah kondisi tidur kronis yang mempengaruhi lebih dari satu miliar orang di seluruh dunia.  Bukti menunjukkan OSA dapat mengubah mikrobioma usus (GM) dan dapat meningkatkan penyakit penyerta terkait OSA, termasuk diabetes, hipertensi, dan masalah kognitif. Para peneliti dari Fakultas Kedokteran Universitas Missouri dan MU Health Care telah menemukan bagaimana gangguan tidur terkait OSA memengaruhi mikrobioma usus pada tikus dan bagaimana transplantasi bakteri usus tersebut ke tikus lain dapat menyebabkan perubahan pola tidur pada tikus penerima. David Gozal, MD, Ketua Kesehatan Anak yang Diberkahi oleh Marie M. dan Harry L. Smith di Fakultas Kedokteran MU, mengatakan penelitian tersebut menunjukkan mikrobioma usus memainkan peran utama dalam pengaturan ti...
Baca selengkapnya

Apa Arti Romantis Sesungguhnya Setelah 10 Tahun Pernikahan

Saya seorang kolumnis nasihat, jadi terkadang orang bertanya kepada saya tentang bagaimana mereka bisa "menjaga romantisme tetap hidup" dalam pernikahan mereka.  Ini sedikit membingungkan saya karena, yang dimaksud dengan "romansa", yang saya maksud adalah versi tradisional, yang bergantung pada kehidupan di dalam tanda tanya raksasa yang menegangkan.  Versi romansa ini adalah tentang momen mendebarkan ketika Anda berpikir bahwa seseorang mungkin baru saja terwujud yang akan membuat setiap hal di dunia ini terasa lezat dan luar biasa dan benar selamanya.  Ini muncul dari pertanyaan besar, seperti "Dapatkah saya benar-benar memiliki apa yang saya cari?  Akankah saya benar-benar merasa dicintai, diinginkan, dan benar-benar dipuja pada akhirnya?  Dapatkah saya akhirnya dianggap sebagai jawaban atas mimpi orang lain, pahlawan wanita dengan mata berkilauan dan senyum gerah? "  Dan versi romansa ini memuncak tepat pada saat Anda berpikir, Ya Tuhan, aku benar ...
Baca selengkapnya