Kloning av stamceller för att utveckla behandlingar för Crohns sjukdom

I över ett decennium Wa Xian, forskarassistent i biologi och biokemi vid University of Houston Stem Cell Center, har utvecklat teknik för att klona stamceller. Nu använder hon det för att ta sikte på barn Crohns sjukdom. Xian, som fick ett bidrag på 1,9 miljoner dollar från National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, tillsammans med Frank McKeon, professor i biologi och biokemi och chef för centret, utvecklar nya läkemedelsbehandlingar för att selektivt förstöra oseriösa celler som de hittade i biopsier av pediatriska Crohns patienter, att skapa nya behandlingar för sjukdomen.

Crohns sjukdom är ett tillstånd som präglas av kronisk inflammation och fibros i mag-tarmkanalen som ofta kräver operation för att hantera livshotande blockeringar och perforeringar som är vanliga hos patienter. Diagnostiseras vanligtvis hos personer mellan 20 och 35, cirka 15% av fallen uppträder först hos barn och tenderar att vara allvarligare. Xians arbete avslöjar att tarmarna hos dessa barn domineras av onormala stamceller, och identifierar tre olika stamceller i alla Crohns biopsier - en typ är ansvarig för normal regenerering av tarmkanalen medan de andra två är mycket större än dessa normala kloner och verkar samarbeta för att främja ett mycket skadligt tillstånd av inflammation och fibros som definierar Crohns sjukdom.

Vi arbetar nu med att förstå ursprunget till dessa ovanliga delpopulationer av slemhinnestamceller, hur de organiserar immunsystemet för att skada tarmarna, och hur de skiljer sig i molekylär bemärkelse från normala tarmstamceller. Beväpnad med denna kunskap, vi kan börja identifiera läkemedel som selektivt kommer att eliminera dem samtidigt som de sparar de normala stamcellerna.

Wa Xian, forskarassistent i biologi och biokemi vid University of Houston Stem Cell Center

"Crohns är en oerhört komplex sjukdom som involverar interaktioner mellan immunsystemet, bakterierna som bor i tarmkanalen, och cellerna som täcker tarmarna som håller isär dessa två antagonister, "sa Xian, som anser Crohns sjukdom som en tarmstamcellsjukdom snarare än produkten av ett hyperaktivt immunsystem.

"Defekter i någon av dessa komponenter kan vara grunden för denna sjukdom, och de flesta av dagens behandlingar är riktade mot immunsvaret med endast begränsad framgång. "

Xian satsar på att dessa stamcellsvarianter som ses i alla barn och vuxna fall av Crohns är boven, och tillsammans med doktoranden Rahul Neupane och postdoktorer Shan Wang och Yan-Ting Zhang, arbetar med kemister vid UH och Texas Medical Center för att selektivt rikta dessa oseriösa stamceller för eliminering.

Ansträngningarna stöds av en ny toppmodern läkemedelsscreeningsplattform som möjliggjorts av ett forskningsutrustningsbidrag med hög prioritet från University of Houston.

"Samma teknik som gjorde det möjligt för Wa (Xian) att identifiera dessa patogena stamceller kan nu utnyttjas i helt nya metoder för att hitta botemedel för barn och vuxna Crohns, "sa McKeon." Genom att undersöka stamcellsklonerna, vi kan bättre förstå orsaken till en mycket förvirrande sjukdom.

"Det är verkligen inte förrän du bryter ner heterogeniteten i tarmstamcellerna som du kan inse att det är varianterna och inte någon hyperaktiv immuncell i kärnan i denna sjukdom."

• Studie finner överflöd av opportunistiska patogener i tarmen hos personer med Parkinsons
• DFG inrättar en tvärvetenskaplig kommission för att stärka pandemiforskningen