नई हड्डी के ऊतकों को बनाने के लिए 'कोक्सिंग' स्टेम सेल

नए शोध ने नई हड्डी के ऊतकों को उत्पन्न करने के लिए कुछ स्टेम कोशिकाओं में हेरफेर करने के संभावित तरीके की पहचान की है। इस जांच के परिणाम कंकाल की चोट या ऑस्टियोपोरोसिस जैसी स्थितियों वाले लोगों के लिए परिणाम में काफी सुधार कर सकते हैं।

एक नए अध्ययन में देखा गया है कि कैसे स्टेम सेल को प्रोत्साहित करने के लिए अन्य प्रकार के ऊतक के बजाय नई हड्डी के ऊतकों का निर्माण किया जाए।

स्टेम सेल अविभाजित कोशिकाएं हैं जो किसी भी कार्य को करने और करने की क्षमता रखती हैं।

हाल के शोध ने इस बात पर ध्यान केंद्रित किया है कि उपचारात्मक उद्देश्यों के लिए स्टेम कोशिकाओं का उपयोग करना सबसे अच्छा कैसे है। शोधकर्ताओं को विशेष रूप से इस बात में दिलचस्पी है कि नए ऊतक बनाने के लिए उन्हें कैसे हेरफेर किया जा सकता है जो कोशिकाओं के क्षतिग्रस्त सेटों को सफलतापूर्वक बदल सकते हैं या जो अब कार्यात्मक नहीं हैं।

बाल्टीमोर में जॉन्स हॉपकिन्स यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन के नए अध्ययन में एमडी डॉ। एरॉन जेम्स और उनकी टीम ने ऐसे तंत्रों पर ध्यान दिया है जो कुछ प्रकार के स्टेम सेल की अनुमति देते हैं, जिन्हें "पेरिवास्कुलर स्टेम सेल" के रूप में जाना जाता है। हड्डी का ऊतक।

ये स्टेम कोशिकाएं वसा ऊतक या हड्डी ऊतक में बदल जाती हैं। आज तक, यह स्पष्ट नहीं किया गया है कि वास्तव में, उनके भाग्य को निर्धारित करता है।

“हमारी हड्डियों में नई हड्डियों को बनाने के लिए स्टेम कोशिकाओं का एक सीमित पूल है। अगर हम इन कोशिकाओं को एक हड्डी कोशिका के भाग्य और वसा से दूर की ओर ले जा सकते हैं, तो यह हड्डी के स्वास्थ्य और चिकित्सा को बढ़ावा देने की हमारी क्षमता में एक बड़ी उन्नति होगी। ”

डॉ। आरोन जेम्स

जांचकर्ताओं ने एक चूहे के मॉडल के साथ-साथ मानव कोशिका संस्कृतियों में अपने शोध का संचालन किया, और वे पत्रिका में अपने निष्कर्षों की रिपोर्ट करते हैं वैज्ञानिक रिपोर्ट.

प्रोटीन जो सेल भाग्य को चलाता है

डॉ। जेम्स द्वारा किए गए पिछले अध्ययनों ने सुझाव दिया है कि WISP-1 नामक एक विशेष सिग्नलिंग प्रोटीन से पेरिवास्कुलर स्टेम सेल के भाग्य को "यह बताकर" ड्राइव करने की संभावना है कि क्या उन्हें वसा या हड्डी के ऊतकों का निर्माण करना है।

वर्तमान अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने आनुवंशिक रूप से मानव स्टेम कोशिकाओं के एक सेट को संशोधित करके उन्हें इस प्रोटीन का उत्पादन करने से रोकने के लिए स्टेम सेल भाग्य का निर्धारण करने में WISP-1 की भूमिका को साबित करने की मांग की।

जब वे इंजीनियर स्टेम कोशिकाओं में जीन गतिविधि के साथ जीन गतिविधि की तुलना करते हैं जो अभी भी WISP-1 का उत्पादन करते हैं, तो शोधकर्ताओं ने पुष्टि की कि प्रोटीन ने एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। WISP-1 के बिना कोशिकाओं में, वसा गठन के लिए जिम्मेदार जीन के चार में WISP-1 का उत्पादन जारी रखने वाली कोशिकाओं की तुलना में 50-200 प्रतिशत उच्च स्तर की गतिविधि थी।

यह भी संकेत दिया कि इस संकेतन प्रोटीन की सही खुराक वसा ऊतकों के बजाय अस्थि ऊतक बनाने के लिए स्टेम कोशिकाओं को चला सकती है।

जैसा कि अपेक्षित था, जब शोधकर्ताओं ने WISP-1 उत्पादन बढ़ाने के लिए स्टेम कोशिकाओं को संशोधित किया, तो उन्होंने देखा कि अस्थि ऊतक के विकास को प्रोत्साहित करने वाले तीन जीन सिग्नलिंग प्रोटीन के सामान्य स्तर के साथ स्टेम कोशिकाओं में उन लोगों की तुलना में दो बार सक्रिय हो गए।

इसी समय, जीन की गतिविधि जिसने वसा ऊतक के विकास को उत्तेजित किया - जैसे कि पेरोक्सीसोम प्रोलिफ़रेटर-सक्रिय रिसेप्टर गामा (PPARG) - एक WISP-1 को बढ़ावा देने के साथ स्टेम कोशिकाओं में 42 प्रतिशत कम था, और यह कमी उसके पक्ष में हुई। जीन जो हड्डी के ऊतकों के विकास को निर्धारित करते हैं।

स्टेम सेल हस्तक्षेप वादा दिखाता है

अध्ययन के अगले चरण में, वैज्ञानिकों ने एक चूहे के मॉडल का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया कि क्या WISP-1 रीढ़ की हड्डी के संलयन में हड्डी के उपचार को बढ़ावा दे सकता है, एक प्रकार का चिकित्सा हस्तक्षेप जिसमें एक एकल हड्डी बनाने के लिए दो या अधिक कशेरुकाओं (रीढ़ की हड्डियों) को जोड़ने की आवश्यकता होती है।

रीढ़ की हड्डी के संलयन का चिकित्सीय उपयोग रीढ़ की हड्डी को प्रभावित करने वाली विभिन्न स्थितियों जैसे स्कोलियोसिस के संदर्भ में पीठ दर्द या रीढ़ की स्थिरता में सुधार करना है।

आमतौर पर, "इस तरह की प्रक्रिया के लिए बड़ी मात्रा में नई हड्डी कोशिकाओं की आवश्यकता होती है," डॉ। जेम्स बताते हैं। "अगर हम संलयन के स्थल पर अस्थि सेल निर्माण को निर्देशित कर सकते हैं, तो हम रोगियों को अधिक तेज़ी से ठीक करने और जटिलताओं के जोखिम को कम करने में मदद कर सकते हैं," नोट करते हैं।

वर्तमान अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने मानव स्टेम कोशिकाओं को इंजेक्ट किया, जिसमें चूहों में WISP-1 सक्रिय था। उन्होंने कशेरुक के बीच ऐसा किया जो संलयन प्रक्रिया के हिस्से के रूप में शामिल होने के कारण थे।

4 सप्ताह के बाद, डॉ। जेम्स और उनकी टीम ने पाया कि जानवरों ने अभी भी अपने रीढ़ की हड्डी के ऊतकों में WISP-1 के उच्च स्तर को प्रदर्शित किया है। इसके अलावा, नए अस्थि ऊतक पहले से ही सही स्थानों पर बन रहे थे, जिससे कशेरुक "वेल्डेड" बन गया।

इसके विपरीत, जिन चूहों को एक ही सर्जिकल हस्तक्षेप मिला था, लेकिन WISP-1 को बढ़ावा दिए बिना इस अवधि के दौरान कोई कशेरुक संलयन पेश नहीं किया।

"हमें उम्मीद है कि हमारे निष्कर्ष इस तरह की सर्जरी के बाद हड्डी के गठन को बढ़ावा देने के लिए सेलुलर थेरेपी के विकास को आगे बढ़ाएंगे और अन्य कंकाल की चोटों और बीमारियों के लिए, जैसे कि टूटी हुई हड्डियों और ऑस्टियोपोरोसिस," डॉ जेम्स ने घोषणा की।

भविष्य में, अनुसंधान टीम का यह भी पता लगाना है कि स्टेम सेल में WISP-1 के स्तर को कम करने से उन्हें वसा ऊतक बनाने में मदद मिल सकती है, जो तेजी से घाव भरने को बढ़ावा देने में मदद कर सकता है।