实验室培养的骨髓可能开启为个体定制的血癌治疗方法

实验室培养的骨髓可能开启为个体定制的血癌治疗方法通过使用干细胞作为起点，科学家们已经成功地生产出了一系列令人印象深刻的人类身体部位的实验室生长版本。迄今为止，名单中包括大脑、血管和肺部，并且正在迅速增长。这些小型化模型可作为下一代研究工具，用于研究疾病和开发药物，以改善患者的治疗效果。牛津大学和伯明翰大学的科学家们现在宣称在这一领域取得了另一个第一。该团队利用人类干细胞，并在一个特制的三维支架中生长，旨在促使它们成熟为活人骨髓中的关键细胞类型。该研究的第一作者AbdullahKhan博士说："值得注意的是，我们发现他们的骨髓器官中的细胞不仅在活性和功能方面与真正的骨髓细胞相似，而且在它们的结构关系方面也很相似--细胞类型在器官中'自我组织'和排列，就像它们在人体骨髓中一样。"这些研究成果被描述为第一个包括人类骨髓所有关键成分的骨髓器官，由于骨髓是循环血细胞的生产车间，该器官已经提供了宝贵的见解。例如，科学家们能够使用器官模型来研究骨髓中的细胞如何促进这些血细胞的生成。此外，他们还能够研究这一过程是如何被骨髓纤维化，或瘢痕组织的堆积所阻碍的。Khan说："制定一个协议，使我们能够可重复地和大规模地培养有机体是一个挑战，特别是我们在大流行期间在伯明翰和牛津的实验室之间工作，然而，我们对结果感到兴奋，因为我们现在有了一个平台，可以用来在个性化医疗的基础上测试药物。"这些有机体可以为血癌的发展提供重要的新见解。科学家们能够利用它们在实验室中保持血癌患者的癌细胞存活，这在历史上是一个挑战。这提出了开发为特定患者设计的定制治疗方法的前景，使用他们自己的癌细胞作为起点。高级研究作者BethanPsaila教授说："为了正确理解血癌的发展方式和原因，我们需要使用与真正的人类骨髓工作方式非常相似的实验系统，而我们之前并没有真正拥有这种系统。现在有了这个了不起的系统真的很令人兴奋，因为最终我们能够直接使用病人的细胞来研究癌症，而不是依靠动物模型或其他更简单的系统，这些系统不能正确地告诉我们癌症在实际病人的骨髓中是如何发展的。"该研究发表在《癌症发现》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333079.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333079.htm

科学家在培养皿中创造了一种“微型心脏”类器官

科学家在培养皿中创造了一种“微型心脏”类器官人类的心脏在受孕后大约三周开始形成，通常在这个时期许多女性还没有意识到自己怀孕了。这个因素导致我们对早期心脏形成的复杂细节的了解相对有限。从动物研究中获得的见解并不完全适用于人类，因此慕尼黑工业大学团队创建的类器官对科学界具有重要意义。心脏类器官（心外膜）发育的各个阶段。图片来源：AlessandraMoretti/TUM一个由35000个细胞组成的球该团队与心血管疾病再生医学教授山德拉·莫雷蒂合作，开发了一种利用多能干细胞制造“迷你心脏”的方法。大约35000个细胞在离心机中旋转成球体。在几周的时间内，根据固定的方案将不同的信号分子添加到细胞培养物中。“通过这种方式，我们模仿了体内控制心脏发育程序的信号通路，”亚历山德拉·莫雷蒂解释道。该小组现已在《自然生物技术》杂志上发表了其研究成果。首个“心外膜”所得的类器官直径约为半毫米。尽管它们不泵血，但它们可以受到电刺激并且能够像人类心室一样收缩。Moretti教授和她的团队是世界上第一批成功创建含有心肌细胞（心肌细胞）和心壁外层（心外膜）细胞的类器官的研究人员。在心脏类器官的年轻历史中（第一个心脏类器官于2021年描述），研究人员此前仅使用心肌细胞和来自心壁内层（心内膜）的细胞创建了类器官。“要了解心脏是如何形成的，心外膜细胞起着决定性的作用，”该研究的第一作者安娜·梅尔博士说。“心脏中的其他细胞类型，例如连接组织和血管中的细胞，都是由这些细胞形成的。心外膜在形成心室方面也起着非常重要的作用。”该团队将新的类器官恰当地命名为“心外膜类器官”。亚历山德拉·莫雷蒂教授。图片来源：DanielDelang/TUM发现新细胞类型除了生产类器官的方法外，该团队还报告了第一个新发现。通过对单个细胞的分析，他们确定了最近在小鼠中发现的一种前体细胞是在类器官发育的第七天左右形成的。心外膜是由这些细胞形成的。“我们假设这些细胞也存在于人体内——哪怕只存在几天，”莫雷蒂教授说。这些见解也可能为为什么胎儿心脏能够自我修复提供线索，而成年人的心脏几乎完全不具备这种能力。这些知识可以帮助找到治疗心脏病和其他疾病的新方法。生产“个性化类器官”研究小组还表明，类器官可用于研究个体患者的疾病。研究人员利用来自努南综合征患者的多能干细胞，在培养皿中制备了模拟该病症特征的类器官。在接下来的几个月中，该团队计划使用类似的个性化类器官来研究其他先天性心脏缺陷。由于有可能在类器官中模拟心脏病，未来可以直接在类器官上进行药物测试。“可以想象，此类测试可以减少药物开发时对动物实验的需求，”亚历山德拉·莫雷蒂说。类器官研究是慕尼黑工业大学的重点研究领域研究人员已经为心脏类器官的制造过程注册了一项国际专利。Epicardioid模型是慕尼黑工业大学的几个类器官项目之一。在类器官系统中心，来自不同部门和主席的工作组将进行合作。他们将利用最先进的成像和细胞分析对胰腺、大脑和心脏类器官进行跨学科研究，以研究器官、癌症和神经退行性疾病的形成，并利用人体3D系统实现医学进步。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1369307.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1369307.htm

科学家发现解决骨髓移植并发症的潜在方法 其简单程度令人惊讶

科学家发现解决骨髓移植并发症的潜在方法其简单程度令人惊讶在美国，每年约有18000人被诊断出患有危及生命的疾病，包括血癌。美国每年进行约9000例此类移植手术。密歇根大学健康罗杰尔癌症中心（UniversityofMichiganHealthRogelCancerCenter）的研究人员发现了一种很有希望的方法，可降低与捐献血液或骨髓干细胞移植相关的频繁而严重的风险。当患者接受干细胞移植时，他们会从捐献者那里获得一个新的免疫系统，其任务是攻击不属于那里的细胞，包括癌细胞。但有时，这些供体免疫细胞（移植物）开始将患者自己的身体（宿主）视为陌生和外来的。因此，供体细胞可能会攻击患者自身的器官和组织，导致移植物抗宿主疾病。接受捐献者血液或骨髓干细胞移植的患者中，多达一半会出现移植物抗宿主疾病。移植物抗宿主疾病可影响身体多个部位，从轻度或中度到重度，甚至危及生命。预防和治疗骨髓造血干细胞缺乏症的方法是使用强效药物抑制免疫系统，这可能会导致患者感染，从而危及生命。因此，虽然骨髓和血液干细胞移植对许多患有各种严重疾病的患者来说是救命的，但发生坏死性坏死性疾病会造成伤害甚至死亡，而且治疗坏死性坏死性疾病的方法也有风险。以前的研究表明，通常生活在肠道中的细菌及其产物会影响移植后是否会发生移植物抗宿主疾病。研究人员发现，一种由马铃薯淀粉制成的食物补充剂，在给10名接受了捐赠者干细胞移植的患者服用后，改变了肠道细菌的产物，从而有可能防止GVHD的发生。"血液或骨髓干细胞移植的救生能力受到严重限制。"内科助理教授、"医务主任与护士管理者合作领导"项目成人干细胞移植住院部医疗主任玛丽-里维斯（MaryRiwes）说："想到有可能找到一种简单、低成本、安全的方法来减轻需要干细胞移植患者的这种危险并发症，前景令人振奋。"研究人员目前正在为这项研究的第二阶段招募更多患者，以确定服用马铃薯淀粉是否真的会减少干细胞移植后的GVHD。60名接受血液或骨髓干细胞移植的10岁或10岁以上的捐献者患者将被随机分配，除了服用所有预防GVHD的常规药物外，还将服用马铃薯淀粉或安慰剂淀粉，其中80%的患者将服用马铃薯淀粉，20%的患者将服用安慰剂淀粉。这项II期临床试验将帮助研究人员了解服用马铃薯淀粉是否是预防GVHD的有效干预措施。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1401643.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1401643.htm

科学家创造出带有人类肌肉基因的酵母

科学家创造出带有人类肌肉基因的酵母生物技术专家PascaleDaran-Lapujade及其代尔夫特理工大学的团队成功地将人类肌肉基因插入到面包酵母的DNA中。这是科学家们首次有效地将人类的一个关键特征插入到酵母细胞中。他们的研究已于最近发表在《CellReports》上。Daran-Lapujade的实验室向酵母细胞引入了一种特性，这种特性由人类无法离开的10个基因集合所调控；它们携带着一种被称为代谢途径的过程的蓝图，这种代谢途径分解糖来收集能量并在肌肉细胞内产生细胞构建块。由于这一机制涉及许多疾病--包括癌症，所以修改后的酵母可以用于医学研究。Daran-Lapujade说道：“现在我们了解了整个过程，医学家们可以将这种人性化的酵母模型作为药物筛选和癌症研究的工具。”人类和酵母是相似的根据Daran-Lapujade的说法，酵母和人类之间有很多相似之处。“这似乎很奇怪，因为酵母是以单细胞形式生存的，而人类由一个复杂得多的系统组成，但细胞的运作方式非常相似。”因此，科学家们经常将人类基因转移到酵母中。因为酵母除去了人体中可能存在的所有其他相互作用，它创造了一个干净的环境，研究人员可以在其中分析一个单一的过程。Daran-Lapujade指出：“跟人体细胞或组织相比，酵母是一种神奇的生物体，因为它的生长简单且它的遗传易得性：它的DNA可以很容易地被修改以解决基本问题。许多关键性的发现如细胞分裂周期都是由于酵母而被阐明的。”人性化的酵母Daran-groupLapujade's之前成功地设计了人工染色体，其被作为一个DNA平台运作以在酵母中构建新功能。他们想测试一下，加入几个人类基因和完整的代谢途径，他们能走多远，细胞是否还能作为一个整体运作。“如果我们把控制人类肌肉的糖分消耗和能量生产的同一组基因加入到酵母中会怎么样？”Daran-Lapujade提问道，“我们能在酵母中把这样一个重要而复杂的功能人性化吗？”对于博士生和共同第一作者FrancineBoonekamp和EwoutKnibbe来说，工程化的酵母出奇地简单。“我们不只是将人类基因移植到酵母中，我们还删除了相应的酵母基因并用人类肌肉基因完全取代它们。你可能认为你不可能将酵母的版本跟人类的版本进行交换，因为在人类和酵母细胞中，这是一个如此特殊和严格调节的过程。但它像一个魅力一样发挥作用！”Daran-Lapujade解说道。进一步的人性化通过跟BarbaraBakker教授的实验室（格罗宁根大学医学中心）的合作，研究人员利用了实验室培养的人类组织细胞以比较了人类基因在酵母中的表达和在原生人类肌肉环境中的表达。在酵母中产生的人类酶和在其原生人类细胞中产生的人类酶的特性非常相似，这支持了新的人源化酵母作为人类细胞模型的价值。这一个过程只是人类新陈代谢的一小部分。酵母和人类细胞之间还有许多类似的过程，可以在人源化酵母中进行研究。虽然Daran-Lapujade专注于工程酵母的基础和技术方面，因此不打算自己研究人源化酵母的应用，但她希望跟其他有兴趣使用该工具的科学家进行合作。“这只是一个起点，我们可以...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1301605.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1301605.htm

科学家从干细胞中创造出类似人类胚胎的模型

科学家从干细胞中创造出类似人类胚胎的模型但这一关键时期在很大程度上仍未被科学家和医生研究，因为胚胎仍然太小，无法在活体患者身上观察。接受试管婴儿的病人的捐赠可用于研究，但供应有限，而且要遵守严格的伦理法规。现在，剑桥大学和加州理工学院的科学家们已经开发出了新的人类胚胎3D模型，该模型由干细胞培育而成，以一种可以在实验室中轻松研究的方式模拟了第9天和第14天之间的发育。这个窗口以前只能在动物细胞中研究。图为由干细胞培育出的人类胚胎样模型在发育的第四天。该研究的主要作者MagdalenaZernicka-Goetz教授说："我们的人类胚胎样模型完全由人类干细胞创建，使我们能够在通常情况下由于小胚胎植入母亲的子宫而被隐藏的阶段看到发育结构。这一令人兴奋的发展使我们能够在一个模型系统中操纵基因以了解它们的发育作用。这将让我们测试特定因素的功能，这在自然胚胎中很难做到"。这些模型包含制造人类胚胎所需的大部分细胞，包括最终将形成自己的精子或卵子的生殖细胞的前体。它们还包含支持胚胎的细胞，包括那些继续形成胎盘、卵黄囊和羊膜囊的细胞。然而，出于道德原因，这些模型被制成缺少大脑和心脏跳动的细胞，因此它们不能发育到14天以上。这是为了遵守目前在实验室中培养人类胚胎的法律限制。这一里程碑是Zernicka-Goetz和她的团队十年来逐步改进小鼠胚胎模型的工作成果。其他研究人员，包括来自以色列魏茨曼科学研究所的一个团队，也将小鼠胚胎模型推到了心脏细胞跳动的程度。多个团队在这一领域的工作不断增加，可能有助于提高寻求受孕的夫妇的存活率，更好地治疗遗传疾病，以及用于移植的实验室培育的器官。这项新研究发表在《自然》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1367837.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1367837.htm

科学家正在利用人类基因组的"暗物质"来帮助治疗癌症

科学家正在利用人类基因组的"暗物质"来帮助治疗癌症来自伯尔尼大学和英塞尔医院的研究人员在最近发表在《细胞基因组学》杂志上的一项研究中确定了这种癌症类型的药物开发新目标。基因组中的暗物质他们在被称为"长非编码RNA（核糖核酸）"（lncRNAs）的不甚了解的一类基因中寻找新目标。LncRNAs在"暗物质"或非蛋白编码DNA中含量丰富，构成了人类基因组的绝大部分。人类基因组包括大约20000个"经典"蛋白质编码基因，但它们在100000个lncRNAs面前相形见绌，99%的lncRNAs的生物学功能仍然未知。用绿色荧光标记的ASO转染的三维肺癌球状体的显微镜图片。资料来源：UniBE/NCCRRNA&Disease正如长非编码RNAs这个名字所暗示的那样，与信使RNAs（mRNAs）不同，它们不编码蛋白质的构建计划。与mRNAs一样，lncRNAs的构建指令包含在细胞的DNA中。一个新的工具确定了潜在的目标为了研究lncRNAs在NSCLC中的作用，研究人员首先分析了公开可用的数据集，观察哪些lncRNAs存在于NSCLC中。这一分析得出了一个超过800个lnRNAs的名单，研究人员希望调查其对NSCLC细胞的重要性。为了进行这项调查，他们开发了一个筛选系统，通过删除DNA中的部分构建指令来阻止所选lncRNAs的产生。RobertaEsposito博士，伯尔尼大学肿瘤内科医院，伯尔尼大学生物医学研究部（DBMR）。资料来源:RobertaEsposito研究人员将他们的筛选系统应用于来自患者的两个NSCLC细胞系，并观察了对所选lncRNA的抑制如何影响癌细胞的所谓"标志"。特征是有助于疾病进展的细胞行为。增殖、转移形成和治疗抵抗。"评估三种不同的癌症标志的好处是，我们有一个全面的观点，但也有来自不同实验的大量数据，我们需要从中得出一个对非小细胞肺癌很重要的长非编码RNA的单一列表，"领导NCCRRNA与疾病资助项目的伯尔尼大学助理教授RoryJohnson说。该分析最终产生了一份名单，在所调查的800多个候选lncRNAs中，有80个对非小细胞肺癌很重要的高置信度候选lncRNAs。研究人员从这80个中挑选出几个lncRNAs进行后续实验。用一个短的RNA来摧毁一个长的RNA研究人员在这些后续实验中使用了一种方法，该方法不在DNA水平上起作用，而是在lncRNA产生后针对它们。为此，研究人员使用了被称为反义寡核苷酸（ASO）的化学合成的小RNA，它与它们所针对的lncRNA结合并导致其降解。值得注意的是，有几种ASO被批准用于治疗人类疾病，尽管还没有用于癌症。这些后续实验表明，对于大多数被选中的lnRNAs，ASO对它们的破坏抑制了细胞培养中的癌细胞分裂。重要的是，同样的处理方法对非癌症肺细胞几乎没有产生任何影响，这些细胞也不会受到癌症治疗的伤害。在NSCLC的三维模型中，它比细胞培养更接近肿瘤，用ASO抑制单一lncRNA使肿瘤生长减少一半以上。共同第一作者TaisiaPolidori说："我们非常惊讶地看到反义寡核苷酸能够在不同的模型中很好地抑制肿瘤的生长，"她在伯尔尼大学从事该项目，作为其博士论文研究的一部分。疗法开发和应用于其他肿瘤类型研究人员正在继续他们在临床前癌症模型中的研究，并考虑与现有公司合作或创建一个创业公司，以开发治疗病人的药物。关于其他癌症，共同第一作者、伯尔尼大学的博士后RobertaEsposito。"就像一个可以很容易地重新定位以研究空间的不同部分的望远镜，我们的方法很容易适应以揭示其他癌症类型的新的潜在治疗类型"。Esposito博士现在将应用"望远镜"来确定结直肠癌的新目标。为此，她得到了伯尔尼大学医学系由BéactriceEderer-Weber基金会捐赠的资金。NCCRRNA&Disease-RNA在疾病机制中的作用NCCRRNA&Disease-RNA生物学在疾病机制中的作用研究生命中非常重要的一类分子。RNA（核糖核酸），它对许多重要的过程是至关重要的，其功能比最初假设的要复杂得多。例如，在一个特定的细胞中，RNA定义了特定基因被激活或不被激活的条件。如果这个基因调控过程的任何部分出现故障或运行不畅，就会导致心脏病、癌症、脑部疾病和代谢紊乱。NCCR汇集了研究RNA生物学不同方面的瑞士研究小组。通过研究哪些调节机制在疾病中失调，NCCR发现了新的治疗目标。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332181.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332181.htm