O echipă de cercetători de la Universitatea Metropolitană Osaka a realizat un pas important în studiul celulelor stem la câini, dezvoltând un sistem de cultivare care nu mai folosește materiale de origine umană sau de șoareci. Descoperirea ar putea avea implicații pentru cercetarea bolilor canine și, pe termen lung, pentru medicina regenerativă.

Celulele stem pluripotente induse (iPS) la câini au capacitatea de a se transforma în orice tip de celulă din organism. Din acest motiv, ele sunt folosite pentru a studia diverse boli la câini, unele dintre acestea fiind similare cu cele întâlnite la oameni. Pentru a putea fi cultivate în laborator, aceste celule au nevoie de un suport special, numit substrat de cultură, care funcționează ca o schelă pe care celulele se fixează și se dezvoltă. Fără acest suport, celulele nu supraviețuiesc sau nu se pot diferenția.

În prezent, pentru cultivarea celulelor iPS canine sunt utilizate în principal proteine obținute din surse umane. Aceste materiale sunt percepute ca străine de celulele de câine, ceea ce poate duce la reacții de respingere și face dificilă utilizarea lor în aplicații clinice.

Pentru a depăși această problemă, echipa condusă de studentul doctorand Kohei Shishida și de profesorul Shingo Hatoya a modificat genetic bacteria Escherichia coli, introducând gene canine care determină producerea vitronectinei (VTN), o proteină specifică câinilor. Bacteriile au fost folosite ca „fabrici” biologice pentru a produce cantități suficiente de VTN, care a fost apoi utilizată ca suport pentru cultivarea celulelor iPS canine.

Cercetătorii au constatat că vitronectina de origine canină susține creșterea celulelor stem la fel de eficient ca vitronectina de origine umană. În plus, celulele și-au păstrat capacitatea completă de diferențiere, la fel ca în mediile de cultură standard.

Kohei Shishida a explicat că acest rezultat deschide calea către cultivarea stabilă a celulelor iPS canine fără utilizarea componentelor umane, reducând riscurile asociate utilizării materialelor provenite de la alte specii.

Pentru a evalua potențialul de utilizare clinică, echipa a testat și o variantă modificată a proteinei, numită VTN-N, obținută prin eliminarea unei părți din regiunea inițială a proteinei. Scopul a fost de a verifica dacă o structură mai simplă rămâne eficientă. Rezultatele au arătat că VTN-N funcționează comparabil cu vitronectina de origine umană, chiar și cu această structură redusă, ceea ce ar putea facilita optimizarea procesului de producție în viitor.

Profesorul Shingo Hatoya a declarat că această cercetare aduce mai aproape posibilitatea aplicării medicinei regenerative pentru boli dificil de tratat la câini, precum afecțiunile cardiace, neurologice sau ale sângelui. El a subliniat că vitronectina de origine canină poate fi produsă stabil și la costuri reduse cu ajutorul bacteriilor E. coli, ceea ce o face utilă atât pentru cercetare, cât și pentru posibile aplicații clinice.

Studiul a fost publicat în revista științifică Regenerative Therapy.

Sursa: eurekalert.org