心肌干细胞制成援助精密心血管医学研究显示

心肌细胞的诱导多能干细胞忠实地反映关键基因的表达模式的捐赠者的本地心脏组织,根据斯坦福大学医学院的研究人员。因此,细胞可以作为一个代理来预测患者是否可能经历与毒品有关的心脏损害。

发现验证这些细胞来测试的使用某些药物的潜在毒性和设计条件如心肌病的新疗法。确定可能遭受心脏损伤的人这些人接受治疗前可以增加许多药物的安全性,研究人员认为。

“百分之三十的药物临床试验最终撤回出于安全考虑,通常涉及心脏的不利影响,”Joseph Wu说,医学博士,博士学位,教授和斯坦福大学心血管病研究所主任心血管医学和放射学。“这项研究表明,这些细胞作为一种功能性读出预测病人的心脏可能如何应对特定的药物治疗和识别那些应该避免某些治疗。”

吴是这项研究的资深作者,将于8月18日在网上发表细胞干细胞。心血管医学讲师Elena麦莎,博士是该研究的主要作者。

测试组织

能够创建干细胞从容易获得皮肤或血液样本已经彻底改变了个性化医疗的概念,它可以创建许多类型的人体组织在诊所使用。研究人员想知道,然而,是否创建干细胞的过程,随后哄骗这些干细胞成为其他组织,甚至可能影响基因表达的模式和特殊细胞功能的方式。如果是这样,这些变化可能会限制他们的临床实用性。

麦莎,吴和他们的同事们创造的心肌肉细胞心肌细胞,从“诱导多能性”细胞7人不知道有心脏问题的遗传倾向。他们的RNA分子测序心肌细胞学习蛋白质细胞制造,和多少。他们然后比较结果在个性在心肌细胞的基因表达模式源自几个批次的“诱导多能性”细胞从每个人以及在所有七个研究对象。

他们还调查了每个人的心肌细胞如何应对越来越多的两种药物,一个叫有时会使用罗格列酮治疗2型糖尿病和另一个叫他克莫司作为免疫抑制剂来抑制器官移植排斥的。每个两种药物与不良有关心脏影响一些人,但不可能预测哪些病人将经历心脏损伤。

“我们发现,“诱导多能性”细胞衍生心肌细胞的基因表达模式从每个病人相关很好,”玛莎说。“但是7人有显著的变化,特别是在基因参与代谢和应激反应。事实上,我们的一个主题表现出非常关键的基因表达异常的代谢途径。”

确定一个不寻常的反应

从这个人心肌细胞,研究人员发现,对暴露在罗格列酮反应不同于其他人。担心其对心脏功能的影响导致了药物撤出市场在欧洲和美国严格限制其使用。

“这个人的细胞产生大量的活性氧,异常无法再生他们的线粒体和简约弱暴露在罗格列酮多细胞来源于其他科目,”玛莎说。

尽管研究人员无法确定一个特定的基因突变可能导致这样一个结果,他们能够找到一个重要的代谢途径参与反应的药物进行比较的对象基因表达谱与其他的细胞不受影响。他们也能够纠正缺陷通过基因组编辑技术来提高基因的表达途径和恢复正常的功能。

最后,尽管研究人员表明,存在有意义的变化基因表达模式的七个人,他们还不能确定ips的衍生心肌细胞忠实地复制每个人的心脏组织。调查,他们创造了“诱导多能性”细胞从另一个三个人经历了心脏活检或移植。然后比较了ips的衍生与匹配本地心肌细胞心组织和证实基因表达模式在许多重大ways-particularly相关基因参与代谢途径对心脏功能至关重要。

“许多人谈论精密医学或精密健康,但是只有几个例子如何执行这一临床有意义的方式,”吴表示。“我认为iPS细胞平台给了我们一个代理窗口进身体,让我们不仅预测人体的功能,也更多地了解疾病相关通路的关键。”