การค้นพบเซลล์ต้นกำเนิดสามารถปรับปรุงการรักษาโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวและโรคอื่น ๆ

การไม่สามารถรับเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดของมนุษย์หรือเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด (HSCs) เพื่อต่ออายุตัวเองในห้องปฏิบัติการถือเป็นการยับยั้งความก้าวหน้าในการรักษาโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวและโรคเลือดอื่น ๆ

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบวิธีที่จะเพิ่มความสามารถของเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดในการต่ออายุตัวเอง

ตอนนี้การศึกษาใหม่จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียลอสแองเจลิส (UCLA) ชี้ให้เห็นว่าคำตอบอาจอยู่ในโปรตีนชนิดหนึ่งซึ่งการกระตุ้นนี้สามารถขยาย HSC ในวัฒนธรรมได้อย่างมาก

ทีม UCLA พบว่าโปรตีนที่เรียกว่า MLLT3 เป็นตัวควบคุมหลักของฟังก์ชัน HSC โปรตีนมีอยู่ในระดับสูงใน HSC ของทารกในครรภ์ของมนุษย์ทารกแรกเกิดและผู้ใหญ่ อย่างไรก็ตาม HSC ที่เพาะเลี้ยงมี MLLT3 อยู่ในระดับต่ำ

เมื่อเร็ว ๆ นี้ ธรรมชาติ นักวิจัยรายงานว่าการจัดการกับยีนที่รับผิดชอบในการสร้างโปรตีนนั้นนำไปสู่ "การขยายตัวของ HSC ที่ปลูกถ่ายได้มากกว่า 12 เท่า"

ผู้เขียนอาวุโสของเอกสารการศึกษาคือ Hanna K. A. Mikkola ศาสตราจารย์ด้านโมเลกุลเซลล์และชีววิทยาพัฒนาการที่ UCLA เธอเรียน HSC มากว่า 20 ปี

“ แม้ว่าเราจะได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับชีววิทยาของเซลล์เหล่านี้ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา” Mikkola กล่าว“ ความท้าทายสำคัญประการหนึ่งยังคงอยู่นั่นคือการสร้าง [HSCs] ด้วยตนเองในห้องปฏิบัติการ”

“ เราต้องเอาชนะอุปสรรคนี้เพื่อก้าวไปข้างหน้า” เธอกล่าวเสริม

HSC ต้องการความสามารถที่มีประสิทธิภาพในการจำลองตัวเอง

เนื้อเยื่อและเซลล์ทั้งหมดของร่างกายต้องอาศัยเซลล์เม็ดเลือดในการบำรุงและป้องกัน เพื่อตอบสนองงานที่ยากลำบากและไม่หยุดยั้งเช่นนี้เซลล์เม็ดเลือดต้องสามารถเติมเต็มตัวเองได้ ในผู้ใหญ่เซลล์เม็ดเลือดและเซลล์ผิวหนังมีความสามารถในการเติมเต็มของเนื้อเยื่อใด ๆ ได้มากที่สุด

งานในการสร้างเม็ดเลือดใหม่ตกอยู่กับ HSCs ทุกๆวันร่างกายมนุษย์สร้างเซลล์เม็ดเลือดใหม่หลายพันล้านเซลล์เนื่องจาก HSCs ซึ่งสร้างเซลล์ภูมิคุ้มกันด้วย

HSCs อาศัยอยู่ในไขกระดูกซึ่งพวกมันจะต่ออายุตัวเองและเติบโตเป็นเลือดและเซลล์ภูมิคุ้มกันประเภทต่างๆ

ผู้ที่เป็นโรคระบบเลือดหรือระบบภูมิคุ้มกันบางอย่างเช่นมะเร็งเม็ดเลือดขาวจำเป็นต้องมี HSCs ใหม่ ๆ เพื่อสร้างเซลล์ใหม่ เป็นเวลาหลายสิบปีที่แพทย์ใช้การปลูกถ่ายไขกระดูกเพื่อเพิ่มเสบียงของพวกเขา

อย่างไรก็ตามมีข้อ จำกัด เกี่ยวกับขอบเขตที่การปลูกถ่ายไขกระดูกสามารถเสนอวิธีแก้ปัญหาได้ ตัวอย่างเช่นเป็นไปไม่ได้เสมอไปที่จะหาผู้บริจาคที่ตรงกันหรือร่างกายของผู้รับอาจปฏิเสธเซลล์ที่ปลูกถ่าย

ปัญหาอีกประการหนึ่งที่อาจเกิดขึ้นคือจำนวน HSC ที่ปลูกถ่ายอาจไม่เพียงพอที่จะสร้างเลือดหรือเซลล์ภูมิคุ้มกันที่เพียงพอในการรักษาโรค

ปัญหาเกี่ยวกับ HSCs ที่เพาะเลี้ยง

นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามเพาะเลี้ยง HSC ในห้องปฏิบัติการเพื่อเป็นทางเลือกในการปลูกถ่ายไขกระดูก อย่างไรก็ตามความพยายามหลายครั้งในการปลูกถ่าย HSCs ที่เพาะเลี้ยงได้ประสบปัญหาทั่วไป: HSC ที่นักวิทยาศาสตร์ได้กำจัดออกจากไขกระดูกในไม่ช้าจะสูญเสียความสามารถในการต่ออายุตัวเองในวัฒนธรรม

เมื่อ HSC สูญเสียความสามารถในการสร้างสำเนาใหม่ของตัวเองอนาคตเดียวที่พวกเขามีคือการแยกความแตกต่างไปสู่เซลล์พิเศษหรือการตาย

สำหรับการศึกษาครั้งใหม่นี้ศ. Mikkola และทีมงานของเธอมองว่าเกิดอะไรขึ้นกับยีนเนื่องจาก HSC สูญเสียความสามารถในการต่ออายุตัวเองในห้องปฏิบัติการ

พวกเขาเห็นว่ายีนบางตัวถูกปิดไปเมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น ยีนที่ปิดการทำงานแตกต่างกันไปตามประเภทของเซลล์ที่ HSCs สร้างขึ้น

ทีมงานได้สร้างเซลล์ที่มีลักษณะคล้าย HSC จากเซลล์ต้นกำเนิดที่เป็นผู้ใหญ่ซึ่งไม่สามารถจำลองตัวเองได้จากนั้นสังเกตการทำงานของยีนของพวกมัน

การทดลองนี้แสดงให้เห็นว่ามีความเชื่อมโยงอย่างมากระหว่างความสามารถในการต่ออายุตัวเองของ HSC และกิจกรรมของ MLLT3 ยีน.

คล่องแคล่ว MLLT3 เป็นเงื่อนไขที่จำเป็น

ดูเหมือนว่าการแสดงออกที่สูงของ MLLT3 ช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีโปรตีนเพียงพอซึ่งมีคำแนะนำที่จำเป็นสำหรับ HSC ในการต่ออายุตัวเอง

โปรตีนช่วยให้เครื่องจักรของ HSC ทำงานต่อไปในขณะที่เซลล์สร้างสำเนาของตัวเอง

การทดลองเพิ่มเติมพบว่าการใส่แอคทีฟ MLLT3 ยีนเข้าไปในนิวเคลียสของ HSCs ในการเพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการช่วยเพิ่มความสามารถในการจำลองตัวเองด้วยปัจจัย 12