Χρησιμοποιώντας νέα τεχνολογία επεξεργασίας γονιδίων, ερευνητές έχουν επαναπρογραμματίσει βλαστοκύτταρα ποντικού για την καταπολέμηση της φλεγμονής που προκαλείται από την αρθρίτιδα και άλλες χρόνιες παθήσεις. Τέτοια βλαστικά κύτταρα, που είναι γνωστά ως κύτταρα SMART, αναπτύσσονται σε κύτταρα χόνδρου που παράγουν ένα βιολογικό αντι-φλεγμονώδη παράγοντα που, στην ιδανική περίπτωση, θα αντικαταστήσει τον αρθρικό χόνδρο και ταυτόχρονα θα προστατεύσει τις αρθρώσεις και άλλους ιστούς από βλάβες που συμβαίνουν με τη χρόνια φλεγμονή. Τα κύτταρα αναπτύχθηκαν στο Washington University School of Medicine και στο Νοσοκομείο Παίδων Shriners, στο Σεντ Λούις, σε συνεργασία με ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Duke, στο Durham, Βόρεια Καρολίνα.
Οι ερευνητές αρχικά εργάστηκαν με κύτταρα του δέρματος που λαμβάνονται από τις ουρές των ποντικών και μετέτρεψαν αυτά τα κύτταρα σε βλαστικά κύτταρα. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας το εργαλείο επεξεργασίας γονιδίων CRISPR σε κύτταρα που αναπτύσσονταν σε καλλιέργεια, αφαίρεσαν ένα γονίδιο-κλειδί για τη φλεγμονώδη διαδικασία και το αντικατέστησαν με ένα γονίδιο το οποίο απελευθερώνει ένα βιολογικό παράγοντα που καταπολεμά τη φλεγμονή. Η έρευνα είναι διαθέσιμη στο διαδίκτυο στο περιοδικό Stem Cell Reports.
Ως μέρος της μελέτης, ο Guilak και οι συνεργάτες του μεγάλωσαν βλαστικά κύτταρα ποντικού σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα και στη συνέχεια χρησιμοποίησαν τεχνολογία CRISPR για να αντικαταστήσουν έναν κρίσιμο διαμεσολαβητή της φλεγμονής με έναν αναστολέα του ογκονεκρωτικού παράγοντα-α ( TNF-α). Μέσα σε λίγες ημέρες, η ομάδα οδήγησε τα τροποποιημένα βλαστικά κύτταρα να εξελιχθούν σε χονδροκύτταρα και να παράγουν ιστό χόνδρου. Περαιτέρω πειράματα από την ομάδα έδειξαν ότι ο νέος χόνδρος ήταν προστατευμένος από φλεγμονή.
«Στόχος μας είναι να συσκευάσουμε τα επαναπρογραμματισμένα βλαστικά κύτταρα ως εμβόλιο για την αρθρίτιδα, το οποίο θα αποδώσει έναν αντιφλεγμονώδη παράγοντα στις αρθρώσεις, αλλά μόνο όταν αυτό είναι αναγκαίο», δήλωσε ο Farshid Guilak, PhD, συντάκτης του άρθρου και καθηγητής της ορθοπεδικής στο Washington University School of Medicine. «Για να γίνει αυτό, έπρεπε να δημιουργηθεί μια “έξυπνη” σειρά κυττάρων».
«Θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε τη γενετική τεχνολογία επεξεργασίας ως έναν τρόπο για να αποδώσουμε μία στοχευμένη θεραπεία σε απόκριση εντοπισμένης φλεγμονής, σε αντίθεση με τις τρέχουσες φαρμακευτικές αγωγές που μπορεί να επηρεάσουν όλο το σώμα,» είπε ο Guilak, ο οποίος είναι επίσης συν-διευθυντής του Κέντρου Αναγεννητικής Ιατρικής του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον. «Εάν αυτή η στρατηγική αποδειχθεί επιτυχής, τα κατασκευασμένα κύτταρα θα εμποδίζουν μόνον τη φλεγμονή όταν τα φλεγμονώδη σήματα απελευθερώνονται, όπως κατά τη διάρκεια μιας αρθριτικής προσβολής».