Making myelin from skin cells holds promise for repair in MS / Fare mielina da cellule della pelle è promettente per la riparazione nella SM.

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Joseph Cotellessa

Two groups of researchers from Stanford University, California, and Case Western Reserve University, Ohio, have independently succeeded in converting a type of skin cell, called a fibroblast, directly into oligodendrocyte precursor cells (OPCs).

OPCs are the final step in stem cell specialisation before they turn into olidgodendrocytes, the brain cells that generate the myelin sheath surrounding nerve fibres.

While other types of stem cells, such as induced pleuripotent stem cells (iPS cells), which are basic stem cells produced from adult cells, and neural stem cells, have previously been converted into OPCs, this is the first time that normal adult cells have been directly converted into OPCs. The researchers have called the cells induced OPCs (iOPCs).

The process successfully skips the stages of maturation in which the most fundamental stem cell types gradually become more specialised and commit to producing a single type of cell. This means that only the wanted cells are produced, not other types of brain cells. It also reduces the potential risk that the stem cells may form tumours.

Both groups of researchers used a technique in which three specific master genes were deliberately switched on in the fibroblasts, forcing the cells to convert directly into OPCs. The master genes are called transcription factors, which switch on other genes required to produce the correct cell shape, internal structure and protein machinery required to make a functional myelin producing cell.

Both teams were able to show that the iOPCs generated from fibroblasts were capable of making the final transition into oligodendrocytes and did not form other unwanted cell types. The iOPCs were able to form the myelin sheath around the axons of neurons growing in the laboratory dish. When the iOPCs were transplanted into the brains of mice with a genetic disease in which myelin does not form properly, they were able to show that the transplanted cells survived and matured into oligodendrocytes that formed myelin in the brain.

The researchers have not, so far, tested the cells in the rat and mouse models of MS-like disease known as Experimental Autoimmune Encephalitis. In this model, demyelination is caused by inflammation. For repair to be successful in MS, it will be necessary to also halt the ongoing process of damaging inflammation in MS.

So far the researchers have only used mouse and rat fibroblasts to produce OPCs. A substantial amount of further work is required to confirm that their success can be repeated using human cells and to optimise the process to generate sufficient quantities of functionally ‘normal’ OPCs for use in clinical trials for human disease.

ITALIANO

Due gruppi di ricercatori della Stanford University, in California, e Case Western Reserve University, Ohio, sono riusciti in modo indipendente a convertire un tipo di cellula della pelle, chiamata fibroblasti, direttamente nelle cellule precursori degli oligodendrociti (OPC).

OPC sono la fase finale di specializzazione delle cellule staminali prima che si trasformino in olidgodendrocytes, le cellule cerebrali che generano le fibre nervose guaina mielinica circostanti.

Mentre altri tipi di cellule staminali, come le cellule indotte pleuripotent staminali (cellule iPS), che sono le cellule staminali di base prodotti a partire da cellule adulte e cellule staminali neurali, sono già stati convertiti in OPC, questa è la prima volta che le normali cellule adulte sono state direttamente convertite in OPC. I ricercatori le hanno chiamate  OPC cellule indotte (iOPCs).

Il processo salta con successo le fasi di maturazione in cui i tipi di cellule staminali fondamentali diventano gradualmente più specializzate e si impegnano a produrre un unico tipo di cellula. Ciò significa che solo le cellule desiderate sono prodotti, non altri tipi di cellule cerebrali. Si riduce anche il rischio potenziale che le cellule staminali possano formare tumori.

Entrambi i gruppi di ricercatori hanno utilizzato una tecnica in cui tre master di geni specifici sono stati volutamente accesi nei fibroblasti, costringendo le cellule a convertirsi direttamente in OPC. I geni maestri sono chiamati fattori di trascrizione, che entrano in funzione per produrre altri geni necessari per la forma corretta delle cellule, struttura interna e proteina necessari per fare una cella di mielina funzionale.

Entrambi i gruppi sono stati in grado di dimostrare che gli iOPCs generati dai fibroblasti erano in grado di fare il passaggio finale in oligodendrociti e non formavano altri tipi di cellule indesiderate. Gli iOPCs sono stati in grado di formare la guaina mielinica attorno agli assoni dei neuroni che crescono nel piatto di laboratorio. Quando gli iOPCs sono state trapiantati nel cervello dei topi con una malattia genetica in cui la mielina non si formava correttamente, sono stati in grado di dimostrare che le cellule trapiantate sopravvissero e maturarono in oligodendrociti che formano la mielina nel cervello.

I ricercatori non hanno, finora, testato le cellule nei modelli di ratto e topo della malattia di MS-come noto come autoimmune sperimentale encefalite. In questo modello, la demielinizzazione è causata da infiammazione. Per aver successo nella riparazione  nella SM, sarà necessario fermare anche il processo di infiammazione nella SM.di in corso .

Finora i ricercatori hanno solo utilizzato solo fibroblasti  di  topo e ratto per produrre OPC. Una notevole quantità di ulteriore lavoro è necessario per confermare che il loro successo possa essere ripetuto utilizzando cellule umane e di ottimizzare il processo di generare una quantità sufficiente di funzionalmente OPC "normali" per l'utilizzo in studi clinici per le malattie umane.

Da:

http://www.msra.org.au/skin-cells-holds-promise-repair-ms