Scientists have developed the first patient-derived stem cell model of albinism. The model will help studying eye conditions related to oculocutaneous albinism (OCA).
Sqelizat tem janë të paspecializuar. Ata nuk mund të kryejnë ndonjë funksion specifik në trup, por mund të ndahen dhe rinovohen për një kohë të gjatë dhe kanë potencial për t'u specializuar dhe zhvilluar në shumë lloje të ndryshme në trup si qelizat e muskujve, qelizat e gjakut, qelizat e trurit etj.
Stem cells are present in our bodies at all stages of life, from embrion to adulthood. Embryonic stem cells (ESCs) or fetal Qelizat burimore shihen në fazën më të hershme ndërsa qelizat staminale të rritura të cilat shërbejnë si sistem riparues për trupin shihen në moshën madhore.
Stem cells can be grouped into four: embryonic stem cells (ESCs), adult stem cells, kancer stem cells (CSCs) and induced pluripotent stem cells (iPSCs). Embryonic stem cells (ESCs) are derived from inner mass cells of the blastocyst-stage of mammalian embryo that are three to five days old. They can self-renew indefinitely and differentiate into cell types of all three germ layers. On the other hand, adult stem cells serve as a repair system to maintain cell homeostasis in tissues. They can replace dead or injured cells but have limited proliferation and differentiation potential in comparison with ESCs. Cancer stem cells (CSCs) arise from normal stem cells that undergo gene mutations. They initiate tumours forming a large colony or clones. Cancer stem cells play important roles in malignant tumours hence targeting them could provide a way to treat cancers.
Qelizat staminale pluripotente të induktuara (iPSCs) rrjedhin nga qelizat somatike të rritura. Pluripotenca e tyre induktohet artificialisht në laborator duke riprogramuar qelizat somatike nëpërmjet gjeneve dhe faktorëve të tjerë. iPSC-të janë si qelizat burimore embrionale në proliferim dhe diferencim. IPSC-ja e parë u zhvillua nga fibroblastet e miut nga Yamanaka në vitin 2006. Që atëherë, disa iPSC njerëzore janë zhvilluar nga mostra specifike për pacientin. Meqenëse gjenetika e pacientit reflektohet në gjenetikën e iPSC-ve, këto qeliza somatike të riprogramuara përdoren për të modeluar sëmundjet gjenetike dhe kanë revolucionarizuar studimin e çrregullimeve gjenetike njerëzore.
Një model është një kafshë ose qeliza që shfaqin të gjitha ose disa nga proceset patologjike të vëzhguara në një sëmundje aktuale. Disponueshmëria e një modeli eksperimental është e rëndësishme për të kuptuar zhvillimin e sëmundjes në nivele qelizore dhe molekulare, gjë që ndihmon në zhvillimin e terapive për të trajtuar. Një model ndihmon për të kuptuar se si zhvillohet sëmundja dhe në testimin e qasjeve të mundshme të trajtimit. Për shembull, mund të identifikohen objektivat efektivë të barnave me ndihmën e një modeli ose ekzaminimi të molekulave të vogla që mund të zvogëlojnë ashpërsinë dhe të ndalojnë përparimin e sëmundjes. Modelet e kafshëve janë përdorur prej kohësh, por kanë disa disavantazhe. Më tej, modelet e kafshëve janë të papërshtatshme për çrregullime gjenetike për shkak të pangjashmërive gjenetike. Tani, qelizat burimore njerëzore (embrionale dhe pluripotente të induktuara) përdoren gjithnjë e më shumë për të modeluar sëmundjet njerëzore.
Modelimi i sëmundjeve duke përdorur iPSC-të njerëzore është bërë me sukses për disa Kushtet të tilla si skleroza anësore, çrregullimet e gjakut, diabeti, sëmundja e Huntingtonit, atrofia muskulare kurrizore etj. Ka një numër të mirë modele iPSC njerëzore of human neural diseases, congenital heart diseases and other genetic çrregullims.
Sidoqoftë, modeli i albinizmit iPSC i njeriut nuk ishte i disponueshëm deri më 11 janar 2022, kur shkencëtarët në Institutin Kombëtar të Syve (NEI) i cili është pjesë e Institutit Kombëtar të Shëndetit (NIH) raportuan zhvillimin e një modeli in vitro të bazuar në iPSC të njeriut për albinizmi okulokutan (OCA)
Oculocutaneous albinism (OCA) is a çrregullim gjenetik affecting pigmentation in the eye, skin, and hair. The patients suffer eye problems like reduced best-corrected visual acuity, reduced ocular pigmentation, abnormalities in fovea development, and/or abnormal crossing of optic nerve fibres. It is thought that improving eye pigmentation could prevent or rescue some of the vision defects.
The researchers developed an in-vitro model for studying pigmentation defects in human retinal pigment epithelium (RPE) and showed that the retinë pigment epithelium tissue derived in vitro from patients recapitulates the pigmentation defects seen in albinism. This is very interesting in view of the fact that animal models of albinism are unsuitable and there is limited human cell lines to study melanogenesis and pigmentation defects. The patient-derived OCA1A- and OCA2-iPSCs developed in this study can be a renewable and reproducible source of cells for the production of target cell and/or tissue types. In vitro derived OCA tissues and OCA-iRPE will allow deeper understanding of how melanin formation takes place and identify molecules involved in pigmentation defects, and further probe for molecular and/or physiologic differences.
Ky është një hap shumë domethënës përpara drejt qëllimit të trajtimit të kushteve të lidhura me albinizmin okulokutan (OCA).
***
Referencat:
- Avior, Y., Sagi, I. & Benvenisty, N. Qelizat staminale pluripotente në modelimin e sëmundjeve dhe zbulimin e barnave. Nat Rev Mol Cell Biol 17, 170–182 (2016). https://doi.org/10.1038/nrm.2015.27
- Chamberlain S., 2016. Modelimi i sëmundjes duke përdorur iPSC-të njerëzore. Human Molecular Genetics, Volume 25, Issue R2, 1 Tetor 2016, Faqet R173–R181, https://doi.org/10.1093/hmg/ddw209
- Bai X., 2020. Modelimi i sëmundjeve të bazuara në qelizat burimore dhe terapia e qelizave. Cells 2020, 9(10), 2193; https://doi.org/10.3390/cells9102193
- George A., et al 2022. Modelimi i sëmundjes in vitro i albinizmit okulokutan të tipit I dhe II duke përdorur epitelin e pigmentit të retinës pluripotent të rrjedhur nga qelizat burimore të induktuara nga njeriu (2022). Raportet e qelizave staminale. Vëllimi 17, Botimi 1, P173-186, 11 janar 2022 DOI: https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2021.11.016
***
