Un grup de cercetători de la Universitatea Metropolitană din Osaka a reușit, pentru prima dată, să obțină în laborator celule asemănătoare celulelor roșii din sânge de câine, pornind de la celule stem pluripotente induse. Deși celulele nu sunt încă suficient de mature pentru a fi folosite în transfuzii, descoperirea deschide o cale posibilă pentru rezolvarea deficitului de donatori canini și ar putea aduce beneficii și pentru cercetările din medicina umană.

Transfuziile de sânge au un rol important atât în medicina umană, cât și în cea veterinară. Totuși, rezervele de sânge uman au nevoie constantă de donatori, în timp ce sistemele de bănci de sânge din medicina veterinară sunt aproape inexistente. Din această cauză, transfuziile la câini depind în mare măsură de donațiile provenite de la câini sănătoși, iar găsirea de sânge compatibil rămâne o provocare, deoarece și câinii au grupe de sânge diferite.

Din fericire, progresele recente în domeniul celulelor stem pluripotente induse (iPSC) au deschis noi posibilități pentru producerea celulelor sanguine în laborator. Acest lucru, alături de asemănările dintre sănătatea oamenilor și cea a câinilor, a atras atenția asupra câinilor ca modele utile pentru cercetări ale căror rezultate pot fi aplicate și în medicina umană, aducând schimbări importante în ambele domenii. Cu toate acestea, nu exista încă o metodă bine pusă la punct pentru obținerea de celule roșii din sânge pornind de la celule stem pluripotente induse canine.

Cum au fost obținute celulele sanguine în laborator

Pentru a răspunde acestei provocări, un grup de cercetare condus de profesorul Shingo Hatoya, de la Facultatea de Științe Veterinare a Universității Metropolitane din Osaka, a folosit celule stem pluripotente induse canine, dezvoltate printr-o cercetare comună cu compania TOKIWA-Bio Inc., pentru a pune la punct o metodă de obținere a unor celule asemănătoare celulelor roșii din sânge. Lucrarea a fost publicată în revista Stem Cells Translational Medicine.

Imitând procesul natural prin care se formează celulele sanguine, celulele stem pluripotente induse canine au fost cultivate sub formă de grupuri de celule și apoi determinate să se dezvolte în celule asemănătoare celulelor roșii din sânge. În timpul cultivării au apărut celule progenitoare, adică celulele din care provin celulele sanguine, iar acestea au dat naștere unor celule ce conțin hemoglobină, proteina responsabilă cu transportul oxigenului în celulele roșii din sânge.

De asemenea, folosind tehnica de editare genomică CRISPR-Cas9 pentru a viza gena glicoforinei A (GYPA), un marker specific celulelor roșii din sânge, cercetătorii au creat celule stem pluripotente induse canine care emit o lumină verde atunci când gena GYPA este activă. Acest lucru le-a permis cercetătorilor să vizualizeze și să urmărească, în timp real, procesul de transformare a celulelor în celule roșii din sânge. În condițiile optimizate de cultivare, peste 96% dintre celulele analizate au prezentat activitate a genei GYPA.

Un început promițător, dar celulele nu sunt încă pregătite pentru transfuzii

Profesorul Hatoya a declarat că celulele obținute în cadrul acestui studiu nu sunt încă celule roșii din sânge pe deplin mature, care să poată fi folosite pentru transfuzii. Potrivit acestuia, doar aproximativ 3% dintre celule au trecut prin procesul de enucleere, adică eliminarea nucleului, o caracteristică importantă a celulelor roșii mature la mamifere. Cercetătorul a adăugat că studiile viitoare se vor concentra pe îmbunătățirea metodelor de obținere a unor celule roșii din sânge funcționale și pe înțelegerea diferențelor dintre liniile celulare.

Deși acest studiu nu oferă încă celule roșii din sânge gata pentru transfuzii, el pune bazele unei platforme pentru obținerea de celule asemănătoare celulelor roșii din sânge, pornind de la celule stem pluripotente induse canine. Rezultatele ar putea contribui, de asemenea, la dezvoltarea și evaluarea unor produse sanguine derivate din celule stem pluripotente induse, destinate medicinei umane.

Sursa: phys.org