In entdecken ein Protein, das hilft organisieren die Entwicklung der Retina, UC Irvine Forscher gefunden haben, eine neue molekulare Mechanismus, der kann zur Gewinnung von Stammzellen-Therapien zur Behandlung von Augenerkrankungen wie Netzhaut-Degeneration.
Die Feststellung zeigt auch, wie die Netzhaut der eigenen Stammzellen werden kann, um das Wachstum neuer Zellen zu ersetzen kranken oder sterben, sind in die Augen. Studie Ergebnisse erscheinen in der 24. Juni Ausgabe der Zeitschrift Science.
Anne L. Calof in der Abteilung für Anatomie und Neurobiologie und ihre UCI-Kollegen haben festgestellt, wie ein Protein namens GDF11 Kontrollen ein wesentlicher Bestandteil der Netzhaut-Zell-Differenzierung während der Entwicklung, die GDDF11 eine attraktive therapeutische Ziel.
"Durch die Manipulation der Fähigkeit dieses Proteins zu kontrollieren Zell-Entwicklung, gibt es das Potenzial für die Therapie zu nutzen die Macht der Stammzellen, die bereits in der Netzhaut zu ersetzen jede Netzhaut-Zellen, die verloren gegangen oder verletzt, " Calof sagte. "Wenn ja, wir somit möglicherweise in der Lage zu heilen Sehstörungen, die sich aus Verlust von bestimmten Zelltypen der Netzhaut."
Während der embryonalen Entwicklung, Gruppen von neuronalen Vorläuferzellen, die aus Stammzellen, werden kurze Zeit, sich in ihren spezifischen Gewebe bildet, ein Prozess, der eng ist durch Signalisierung Proteine.
In Tests auf die Entwicklung von Mäusen, die Calof Gruppe stellte fest, dass die GDF11 Protein genau steuert die "Fenster der Gelegenheit" , in der Netzhaut-Vorläuferzellen sich in den Zellen, die Anlass zu den Sehnerv. Diese Verordnung ist wichtig, Calof gesagt, denn es sorgt für reibungslose Entwicklung der gesamten Netzhaut, einer Nervenzelle Schicht, die Linien der Rückseite des das Auge, Sinne Licht und schafft die elektrischen Impulse, dass die Reise durch den Sehnerv zum Gehirn.
GDF11 ist Teil der superfamily von TGF-Beta-Proteine, die in vielen Studien für ihre Rolle in der menschlichen Entwicklung und in Krankheiten wie Krebs. Da die Struktur und Eigenschaften dieser Proteine sind bekannt, GDF11 ist ein besonders attraktives Ziel für potenzielle medikamentöser Behandlung.
Therapien auf der Grundlage dieses Protein möglich, Calof gesagt, weil die Netzhaut enthält seine eigenen Stammzellen, die unter andere Dinge, erzeugen die Photorezeptoren, die es uns ermöglichen, um zu sehen, Farbe. Allerdings, die Ernte dieser Zellen für therapeutische Zwecke Mai nicht möglich. Während Forscher erstellt haben, wie zum Extrahieren von adulten Stammzellen aus dem Körper, der Prozess ist schwierig und selten erfolgreich.
Anstatt die Beseitigung von adulten Stammzellen und die Wiedereinführung kultiviert werden ins Auge, Calof sagte, eine medikamentöse Therapie auf der Grundlage der GDF11 Protein Mai in der Lage zu nutzen, die Macht dieser endogenen Stammzellen durch die Leitung der Differenzierung dieser Zellen in spezifische Zelltypen der Netzhaut.
"Das ultimative Ziel ist es, zu kontrollieren, wie GDF11 und verwandte Proteine regulieren die Fenster der Gelegenheit für neuronale Zellwachstum," Calof sagte. "Wenn wir oder andere Forscher kann dies zu erreichen, werden wir ein Schritt näher zum Verständnis, wie zu manipulieren neuronaler Stammzellen für therapeutische gut. "
Die Forschung wurde unterstützt durch die National Institutes of Health und der March of Dimes Birth Mängel Stiftung. Joon Kim, Hsiao-Huei Wu und Arthur Lander von UCI, zusammen mit Karen Lyons der UCLA und Martin M. Matzuk des Baylor College of Medicine, nahmen an der Studie. UCI hat ein Patent für die Verwendung von GDF11 und verwandte Proteine und-Antagonisten in der Behandlung von Netzhaut-Erkrankungen.
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