Die Wiederherstellung der Blut-system in den Menschen birgt ein großes therapeutisches potential für die Behandlung vieler Erkrankungen, wie Blutkrebs, Sichel-Zell-Anämie und andere. Eine erfolgreiche Wiederherstellung erfordert die transplantation und engraftment von hämatopoetischen (oder Blut -) Stammzellen (HSCs), die nach erreichen Ihrer Nische, produziert alle Arten von Blutzellen, einschließlich Thrombozyten, weiße und rote Blutkörperchen.
In der aktuellen klinischen Praxis geschieht dies durch Infusion von HSCs, die aus einem abgestimmten Spender, ist immunologisch kompatibel mit den Patienten im Bedarf (allogene transplantation) oder durch die expansion des Patienten selbst HSCs im Labor, und dann re-Infusion zurück in den Patienten (und ex-vivo autologe transplantation). Allerdings ist die Nützlichkeit der beiden Routen ist derzeit begrenzt durch eine Reihe von Faktoren. Erstens, im Fall der allogenen transplantation, die Knappheit des gematchten Spender deutlich erhöht, die Wartezeit, die nachteilig für den Patienten. Zweitens, die ex-vivo-expansion von HSCs, ob allogene oder autologe, wurde eine anspruchsvolle Aufgabe, die aufgrund der begrenzten proliferativen Potenzial diese Zellen weisen in Kultur. Diese Einschränkungen haben zu der Notwendigkeit geführt, die für andere Quellen von HSCs, die würde, lindern die Notwendigkeit für abgestimmte Geber und Ertrag funktionale HSCs in großen Mengen.
Im Jahr 2007, Professor Shinya Yamanaka und Kollegen gezeigt, dass somatische Zellen, wie Haut-Fibroblasten, neu programmiert werden können, zurück zu einer zellulären Zustand ähnelte menschlichen embryonalen Stammzellen (hESCs), die eine Gruppe von Zellen in die Blastozysten-Stadium des menschlichen Embryos und trägt allein der Entwicklung des menschlichen Fötus während der Schwangerschaft. Die reprogrammierten Zellen wurden genannt, Induzierte Pluripotente Stammzellen (iPSCs). Zusätzlich zu Ihrem Entwicklungs-Potenzial, die menschliche ESCs und iPS-Zellen zeigen unbegrenzte proliferative potential in der Kultur, wodurch Sie zu einer idealen Quelle von Zellen für die regenerative Medizin im Allgemeinen und für die hämatopoetische Differenzierung zu erhalten, möglicherweise unbegrenzte Mengen von HSCs. Daher hat es ein wachsendes Interesse zu nutzen, das Potenzial dieser Zellen für die Behandlung von Blutkrankheiten.
Jedoch ist der Fortschritt bei der Ableitung von funktionalen HSCs aus menschlichen pluripotenten Stammzellen langsam. Dies war zurückzuführen auf unvollständige Verständnis der molekularen Mechanismen der normalen Hämatopoese. In diesem Beitrag werden die Autoren diskutieren die aktuellen Bemühungen zur Schaffung von HSCs in der Lage Langzeit-engraftment und die Wiederherstellung der Blut-system aus menschlichen pluripotenten Stammzellen. Stammzell-Forschung erlebt hat Meilenstein Errungenschaften in diesem Bereich in den letzten Jahren, die Bedeutung, die diskutiert und im detail analysiert.
Die Autoren außerdem diskutieren zwei sehr wichtige Familien von Transkriptionsfaktoren, die im Rahmen der Hämatopoese und hämatopoetische Differenzierung, die Homeobox (HOX) und GATA-Proteine. Diese sind gedacht als Regulatoren, in dem Sinne, dass zahlreiche transkriptionelle Ziele, die mit der Aktivierung entlocken könnte erhebliche Veränderungen in der Zelle Identität. Die Autoren stellen die Hypothese auf, dass eine präzise zeitliche Kontrolle der Konzentration bestimmter Mitglieder dieser Familien während der hämatopoetischen Differenzierung ergeben könnte funktionsfähigen HSCs in der Lage Langzeit-engraftment.