Vi er vant til ideen om human organtransplantation. Transplantationer af faste organer som hjerter, nyrer og lever samt knoglemarv er blevet de livreddende behandlinger, der vælges for nogle sygdomme. Undersøgere ser endda på måder at med succes transplantere organer fra dyr som svin til mennesker. Men hvad med at transplantere en menneskelig hjerne?selvom transplantation af en hel menneskelig hjerne synes langt ude, er transplantation af individuelle cellepopulationer ikke., Faktisk er overførslen af føtal donor-neurale transplantater vist i gentagne undersøgelser for at korrigere nogle af de motoriske defekter, der findes hos patienter med Parkinsons sygdom. Med hensyn til gnavere som et undersøgelsessystem har efterforskere fortsat vist, at neurale stamceller (NSC ‘ er) også kan isoleres og bruges som donorceller. NSC ‘ er kan isoleres fra dissocierede gnaverhjerner og formeres in vitro ved tilsætning af ekstracellulære vækstfaktorer (såsom EGF eller bFGF) eller introduktion af vækstfremmende gener (såsom v-myc eller stort T-antigen).,

som en naturlig opfølgning på gnaverarbejdet satte disse forfattere sig for at udvikle et podbart system af humane NSC ‘ er. For det første isolerede de cellesuspensioner fra det periventrikulære område af et 15 uger gammelt humant foster, et område, der er en rig kilde til NSC ‘ er hos gnavere. Dernæst dyrkede de disse celler i en vekslende blanding af EGF og bfgf i flere måneder, screenede befolkningen for dens evne til at engraftere og klonede derefter individuelle, stabile cellelinjer. (De introducerede også det vækstfremmende v-myc-gen i nogle eksperimenter, men dette viste sig unødvendigt i sidste ende.,) Ved blot at ændre dyrkningsmediet til et, der indeholder serum, differentierede disse NSC-linjer sig til neurale og oligodendrogliale celler in vitro. Coculture med primære murine centralnervesystemet væv var nødvendig for at drive differentiering mest effektivt ned astroglial vej, en anden slægt, som er naturligt udvundet fra NSC in vivo og er den sidste celle type, der normalt født under udvikling, og det er derfor, de coculture kan godt have “genskabt” in vivo-miljø.,

for at bestemme, hvordan disse NSC-kloner ville reagere in situ, transplanterede forfatterne dem i ventriklerne hos nyfødte mus. For at følge nogle af disse kloner in vivo blev de først transficeret med et retrovirus, der udtrykker β-galactosidase-genet, der kunne tjene som en entydig visuel markør for humane celler i en musehjerne. Efter introduktionen blev de menneskelige NSC ‘ er indgraveret let i den murine hjerne og migreret langs veje, der tidligere er blevet påvist som naturlige ruter for disse celler in vivo., For eksempel viste mikroskopisk undersøgelse af det introducerede β-galactosidase-tag, at cellerne flyttede til musens subkortiske og kortikale hvide stof, corpus callosum og olfaktoriske pære. De menneskelige NSC ‘ er interkalerede med native neuroner og glia og differentierede passende afhængigt af de omgivende celletyper og signaler. De integrerede også i de germinale zonesoner i den modsatte ende af hjernen og blev passende neurale celletyper der. Dette beviste, at på trods af cellekultur, kloning og gentranfektion, NSC ‘ erne bevarede deres pluripotente status in vivo., Derudover viste cellerne evnen til at udtrykke et fremmed gen problemfrit i hjernens stof.

gruppen fortsatte med at demonstrere muligheden for at anvende NSC ‘ er i genterapiapplikationer i en in vitro-indstilling. Disse celler udtrykker alfa-underenheden af β-he .osaminidase, genet, der er defekt ved Tay-Sachs sygdom hos mennesker. De blandede sig derefter i musehjerneceller, der havde genet slettet for at tjene som vært for cellerne., Ved en .ymanalyse viste de, at signifikante mængder af den aktive β-he .osaminidase blev produceret af celleblandingen og resulterede i formindsket akkumulering af patologisk materiale i Tay-Sachs-nervecellerne.

som en in vivo-test af engraftingspotentialet for de humane NSC-linjer introducerede de NSC-kloner i hjernen til en anden defekt musestamme, meander tail (mea) – stammen. Denne særlige mutant har en defekt, der forhindrer mange granulneuroner i at udvikle sig eller overleve i dele af cerebellum., I mea-mutanter migrerede de humane NSC ‘ er efter indføring i det ydre granulatlag i cerebellum til det rigtige lag af cerebellum og differentierede sig i celler, der syntes identiske med normale musegranulneuroner. Denne bedrift er bemærkelsesværdig i betragtning af det faktum, at de originale celler, der blev brugt til at skabe NSC-linjerne, blev afledt af det humane føtal periventrikulære område, ikke postnatal cerebellum. Denne præstation demonstrerer plasticiteten af disse celler og tilbageholdelsen af et svar på normale differentieringskoder i dyret.,derfor kan humane neurale stamceller og stamceller nu isoleres og manipuleres in vitro og in vivo. Den fantastiske egenskab af disse celler til at differentiere in situ i modtagerens hjerne i sidste ende kan tillade målrettet introduktion af celler i regioner, der er defineret til at korrigere specifikke fejl, samt at integrere i en mere formidlet måde for mange typer af neurologiske sygdomme med udbredt sygdom.