Proteína Luces Firefly degenerando hasta los músculos, promoviendo la investigación de la distrofia muscular

Marcha 26, 2016 Admin Salud 0 7
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Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford, los científicos han creado un modelo de ratón de distrofia muscular en el que la degeneración del tejido muscular emite luz visible.

La luminiscencia observado se produce sólo en el tejido muscular dañado y en proporción directa con el daño acumulativo sufrido en ese tejido, lo que permite un control preciso de la evolución de la enfermedad en ratones, los investigadores dicen.

Aunque esta técnica no se puede utilizar en los seres humanos, abre el camino a una evaluación más rápida, más barata y más precisa eficacia de los fármacos terapéuticos. La nueva cepa de ratones ya se ha utilizado para poner a prueba enfoques de células madre y terapia génica de las distrofias musculares, así como candidatos a fármacos actualmente en ensayos clínicos, dijo Thomas Rando, MD, PhD, profesor de Neurología y Ciencias Neurológicas y director Glenn Laboratorios Stanford biología del envejecimiento.




Rando es el autor principal del estudio, publicado en línea el 24 de abril en la revista Journal of Clinical Investigation, que describe la creación de su cepa de laboratorio de ratones experimentales en los que un gen que codifica la luciferasa insertado, la proteína que hace que las luciérnagas que brillan código sólo se aplica en una clase importante de células madre raras, que en conjunto sirven como un ejército de reserva de nuevo tejido muscular potencial. En circunstancias normales, estas células madre musculares, o "células satélite", se sientan en silencio al lado de las fibras musculares. Pero la lesión muscular o degeneración células satélite prontas para comenzar dividiendo y luego a integrarse en las fibras dañadas, la reparación del tejido muscular.

La distrofia muscular es una transmisión genética, enfermedad progresiva cuya seña de identidad es la degeneración del tejido muscular. Hay muchas formas diferentes, cuya gravedad, momento de inicio y la preferencia por un conjunto de músculos contra otro depende de qué gen es defectuoso. Pero, como regla general, la enfermedad comienza a desarrollar mucho antes de que aparezcan los síntomas.

Dado que las fibras musculares de una persona con troquel distrofia muscular, vecinos células satélite - que normalmente son inactivas en el tejido - comenzar a replicar en un intento de sustituir el tejido muscular perdido. "Pero al final, las células satélite intento" para restaurar el tejido se siente abrumado ", dijo Rando, que es el director y fundador de Stanford muscular Clínica Asociación de Distrofia.

No hay tratamientos realmente eficaces para la distrofia muscular. "Las terapias de fármacos disponibles en la actualidad para la distrofia muscular pueden reducir los síntomas un poco", pero no hacen nada para prevenir o retrasar la progresión de la enfermedad ", dijo Rando. Compruebe la capacidad de un fármaco para desacelerar o detener la distrofia muscular en uno de los modelos murinos medios existentes sacrificar algunos de ellos cada par de semanas y la conducción de los exámenes de mano de obra intensiva, microscópico y bioquímico de muestras de tejido muscular tomado de ellos en términos de tiempo, ha dicho.

Rando entonces decidió diseñar un mejor ratón. Ya existen decenas de modelos de ratones de diferentes variedades de distrofia muscular, diseñadas para reflejar mejor las diferentes formas de la enfermedad,. El equipo de Rando ha elegido para comenzar con una cepa humana que analógica se llama faja extremidad distrofia muscular. Esta forma de la enfermedad de manera constante progresiva, cuyas manifestaciones suelen ser más pronunciado en los músculos de los miembros cercanos al torso (muslo hasta la pantorrilla o parte superior del brazo contra el antebrazo) clínica, se inicia durante la segunda o tercera década de la vida, después de la construcción explosión muscular de la infancia se ha completado en gran medida.

De la cepa "arranque" de los ratones, el equipo de Rando ha desarrollado otra cepa de ratones que eran propensos al mismo proceso de la enfermedad, pero cuyas células del músculo contenía el gen de la luciferasa. Cuando estos ratones son 2 meses de edad, Rando y sus colaboradores usaron una técnica de laboratorio sofisticado para activar el gen de la luciferasa en células satélite de ratones.

Una vez que un gen de la luciferasa se activa en una célula de satélite restos "en" permanentemente en esa célula y toda su progenie, incluyendo las células musculares maduras, provocando su brillo cuando los ratones que recibieron un compuesto que emite luz en presencia de la luciferasa . Por lo tanto, como la distrofia muscular progresó en nueva cepa de ratón, los daños causados ​​a las fibras musculares y la posterior contratación de las células satélite cercano provocaron siempre el tejido muscular luminiscente afectada. Esta luminiscencia, que podría ser visto a través de la piel de ratones, era lo suficientemente fuerte para supervisar y atribuye a la ubicación anatómica precisa de una cámara con alta sensibilidad.

Métodos bioquímicos y microscópicos invasoras son capaces de detectar los primeros síntomas de la enfermedad en los ratones con la cepa de pistas analógico cuando están cerca de 6 meses de edad. Por el contrario, con este nuevo método, el equipo de Stanford podría literalmente "ver" los primeros signos de exacerbación de la enfermedad desde hace 3 meses.

Rando y sus colegas han confirmado la validez de su ensayo de luminiscencia con exámenes paralelos de los ratones utilizando microscopía estándar y análisis bioquímico. También se ha confirmado, en ratones potencialmente luminiscentes pero por lo demás normales no sufren de deterioro muscular progresivo, el tejido muscular sano es normalmente apagado. En estos ratones, los científicos de Stanford han observado luminiscente de salida insignificante refleja menos de 1 por ciento de todas las células del tejido muscular que son las células satélite.

"En estos luminiscente ratones, podríamos tomar los cambios patológicos de la enfermedad mucho antes de que pudieran ser vistos de otra manera", dijo Rando. "La lectura era tan sensible pudimos observar dichos cambios dentro de un período de dos semanas. No sólo eso, pero tenemos nuestras medidas al instante, sin matar a los ratones."

La nueva velocidad, la precisión y la relación no invasividad de la prueba avanzarán el ritmo de trabajo preclínico, dijo Rando. "Una gran cantidad de comparaciones directas de las terapias músculo-distrofia, incluidos los medicamentos que ya están en ensayos clínicos y terapias con células madre y las terapias genéticas en el horizonte cercano, ahora puede ser el hecho de que podrían ser juzgados en primer lugar, porque sería demasiado caro y que valga la pena el esfuerzo que se necesita tiempo ".

El estudio fue financiado por la Fundación Jain y los Institutos Nacionales de Salud (subvención DP1OD000392). El primer autor fue investigador asociado Katie Maguire, PhD. Co-autores adicionales fueron Leland Lim, MD, PhD, profesor clínico asistente de neurología y ciencias neurológicas; y el estudiante universitario Sedona Speedy.

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