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Barcoding-Tool für Stammzellen Fragen Herkunft von Blutzellen
Derzeit sagen Lehrbücher, dass die lebenslange Versorgung der Milliarden von Blutzellen in unseren Venen von einem kleinen Pool multipotenter Blutstammzellen angetrieben wird. Viele der Beweise, die dies unterstützen, stammen aus Studien, die nach einer Knochenmarktransplantation durchgeführt werden. Eine neue Studie von Forschern, die ein Barcoding-Tool für Stammzellen entwickelt, legt jedoch nahe, dass dies die Ausnahme ist.
Das neue Barcoding-Tool der Forscher wurde als "bahnbrechende Technologie" beschrieben.
Schreiben über ihre Arbeit in Naturbeschreiben die Harvard-Wissenschaftler, wie sie mithilfe eines neuen Werkzeugs, das einen einzigartigen Barcode zellulärer DNA generiert, Unterschiede in der Herkunft zwischen einzelnen Blutzellen bei Mäusen identifizieren, um "beispiellose Merkmale" der Bildung von Blutzellen aufzudecken.
Sie kommen zu dem Schluss, dass nicht Blutstammzellen, sondern eine große Anzahl von langlebigen Nachkommen von Stammzellen, so genannte Vorläuferzellen, für die normale tägliche Versorgung der Blutzellen während des größten Teils des Erwachsenenalters verantwortlich sind.
Stammzellen treiben zwar nicht die Produktion des täglichen Angebots an, aber sie wirken wahrscheinlich als Reserven.
Das Ergebnis legt nahe, dass Vorläuferzellen für Behandlungen, die Blutzellen regenerieren, möglicherweise genauso wertvoll sein könnten wie Blutstammzellen.
Erkenntnisse werden verändern, wie Wissenschaftler Stammzellen und Vorläuferzellen sehen
Senior Autor Dr. Fernando Camargo vom Harvard Stem Cell Institute sagt:
"Ich denke, dass dies nicht nur für das Blutfeld die Sichtweise von Stammzellen und Stammzellen verändern kann. Das Feedback, das wir von anderen Experten auf diesem Gebiet erhalten haben, war fantastisch. Das kann wirklich eine bahnbrechende Technologie sein."
Stammzellen sind Zellen, die das Potenzial haben, sich zu einer großen Anzahl spezialisierter Zellen zu entwickeln - sie werden als pluripotente oder multipotente Zellen bezeichnet. Vorläuferzellen, die aus Stammzellen stammen, sind eine Stufe weiter unten; sie haben das Potenzial, sich zu einem kleineren Bereich zu entwickeln, und ihr Schicksal ist bereits teilweise vorgegeben.
Mit ihrem neuen Werkzeug erzeugte das Team einen einzigartigen Barcode in der DNA aller Blutstammzellen und ihrer Vorläuferzellen in einer Maus.
Wenn sich eine markierte Zelle teilt, tragen ihre Nachkommen denselben Barcode. Anhand dieses Inventory-Tracking-Systems konnten die Forscher sehen, welche Stammzellen und Vorläuferzellen für die Blutbildung verwendet wurden und wie lange sie lebten und wo einzelne Blutzellen herkommen.
Zelllinie kann ohne Umpflanzen verfolgt werden
Der erste Autor Dr. Jianlong Sun, ein Postdoktorand in Dr. Camargos Labor, sagt:
"Es gab noch nie eine so robuste experimentelle Methode, die es den Menschen ermöglichen würde, die Verwandtschaftsbeziehungen zwischen reifen Zelltypen im Körper zu betrachten, ohne eine Transplantation vorzunehmen. Eine der Hauptrichtungen, die wir jetzt gehen können, ist es, die gesamte Blutzellhierarchie zu überprüfen aktuelles Wissen gilt, wenn wir dieses interne Kennzeichnungssystem nutzen. "
Zuvor haben Wissenschaftler versucht, Blutzellen mit Viren zu markieren, aber dies erfordert, dass die Zellen aus dem Körper entfernt, infiziert und erneut transplantiert werden.
Das System, das Dr. Camargo und seine Kollegen sieben Jahre lang entwickelten, nutzt mobile genetische Elemente, die Transposons genannt werden, um Blutzellen im Körper zu markieren. Das Team plant nun, mit seinem Tool andere Anwendungen zu erkunden.
"Wir freuen uns auch riesig, dieses Werkzeug zu verwenden, um Nachkommen verschiedener Stammzellen oder Vorläuferzellen für eine Reihe von Bedingungen zu kodieren und zu verfolgen", erklärt Dr. Sun, "vom Altern bis zur normalen Immunantwort."
Die Forscher glauben, dass die neue Technologie helfen wird, grundlegende Fragen über Zellpopulationen in festem Gewebe zu beantworten. Diese Fragen beinhalten, wie die genauen Ursprünge von wandernden Krebszellen verfolgt werden können, beispielsweise wo sie in einem Tumor abbrachen.
Die Mittel für die Studie kamen von den National Institutes of Health (NIH) und dem Harvard Stem Cell Institute.
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