Nueva forma de reparar los nervios: El uso de exosomas para secuestrar célula a célula de comunicación

Universidad de Tufts

MEDFORD / Somerville, Massachusetts. (15 de septiembre de 2015) como – La medicina regenerativa con células madre es un enfoque cada vez más prometedora para el tratamiento de muchos tipos de lesiones. Las células madre trasplantadas pueden diferenciarse en casi cualquier otro tipo de células, incluidas las neuronas a reconectar potencialmente una médula espinal cortada y reparar la parálisis.

Una variedad de agentes han demostrado inducir a las células madre trasplantadas de diferenciarse en neuronas. Universidad de Tufts ingenieros biomédicos publicados recientemente el primer informe de una nueva forma prometedora de inducir a las células madre mesenquimales humanas (o hMSCs, que se derivan de la médula ósea) para diferenciarse en células similares a neuronas: tratándolos con exosomas.

Los exosomas son partículas muy pequeñas, huecas que se secretan a partir de muchos tipos de células. Contienen proteínas funcionales y materiales genéticos y sirven como un vehículo para la comunicación entre las células. En el sistema nervioso, los exosomas a guiar la dirección de crecimiento de los nervios, controlar la conexión del nervio y ayudar a regenerar los nervios periféricos.

En una serie de experimentos publicados en PLoS ONE en agosto, los investigadores de Tufts demostraron que los exosomas de células PC12 (células progenitoras similares a neuronas derivadas de ratas) en diversas etapas de su diferenciación podrían, a su vez, provocar hMSCs para convertirse en neuronas como Células. Los exosomas previamente no se había estudiado como una forma de inducir la diferenciación de células madre humano.

Los ingenieros biomédicos también mostraron que los exosomas contienen miRNAs – pequeñas piezas de ARN que regulan el comportamiento de células y se sabe que juegan un papel en la diferenciación neuronal. Los investigadores plantean la hipótesis de que los exosomas hizo que los hMSCs para diferenciar mediante la entrega de los genes miARN en las células madre. Los investigadores planean estudios futuros para determinar el mecanismo exacto.

Los exosomas sintéticos pudo evitar necesidad de células progenitoras neurales

“En combinación con nanopartículas sintéticas que mi laboratorio está desarrollando, que en última instancia puede ser capaz de utilizar estos miRNAs o proteínas identificadas para hacer exosomas sintéticos, evitando así la necesidad de utilizar cualquier tipo de línea de células progenitoras neurales para inducir el crecimiento de las neuronas”, dijo el autor principal y el correspondiente documento de Qiaobing Xu, profesor asistente de ingeniería biomédica en la Escuela Tufts de Ingeniería.

El trabajo de Xu se centra en la ingeniería de la ciencia de materiales, específicamente la nanociencia y su aplicación biomédica: el desarrollo de nuevos materiales sintéticos para la entrega de proteínas terapéuticas y material genético. En 2015, recibió un premio de la Facultad de desarrollo profesional temprano (CARRERA) de la National Science Foundation (NSF), la financiación de la investigación de una nueva forma de entregar medicamentos contra el cáncer basados ??en proteínas y otros productos terapéuticos directamente en las células. Fue nombrado Académico Pew en Ciencias Biomédicas por el Pew Charitable Trusts en 2013. Además de la Facultad de Ingeniería, que tiene citas en la Escuela de Medicina y la Facultad Sackler de Posgrado de Ciencias Biomédicas de la Universidad de Tufts.

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