胚発生中の細胞分化および移動の変化を検出する

Anonim

A * STARの研究者は、開発中の胚に薬剤の毒性を試験するための、非常に繊細で無動物の方法を設計しました。 この技術は、分化を妨害する化合物を同定することができ、初めて、ヒト幹細胞の増殖するコロニーの動きを同定することができる。

「私たちの技術は、胚発生の2つの不可欠なプロセス、すなわち細胞分化と移動を検出します」とA * STAR Biotechnology and Nanotechnology Instituteの同僚と一緒に研究をリードしたHanry Yu氏は述べています。 "これは、開発中の薬物誘発毒性を予測する能力を大幅に向上させます。"

先天異常を引き起こすことが判明した薬物は、催奇形性に分類される。 これには、成長期の胎児の肢形成を妨げることが判明するまで、朝の病気と戦うために妊婦に最初に処方された鎮静剤サリドマイドが含まれる。

研究者は、典型的には、動物に対する様々な化合物の催奇性作用を試験したが、これは費用がかかり、時間がかかり、倫理的理由で争われている。 主な選択肢は、これらの化合物がマウスの胚性幹細胞の鼓動する心筋細胞への分化をどのように破壊し、しばしば信頼できない結果になるかを調べることである。

Yuのチームは代わりに、胚形成の間に形成された最古の細胞層に似ている環状構造に分化するヒト多能性幹細胞を用いた薬物スクリーニングモデルを開発した。 このモデルは、経時的に、より重要なことに、催奇形性の変化を観察するために使用することができる。

細胞培養実験では、サリドマイドで処理したコロニーがリングの中心に近づく傾向が見られたが、非催奇性のペニシリンGで処理したものは外側に移動して未処理の細胞と同様の薄いリングを形成した(画像参照)。

「胚の生物学を研究する人は、胚の細胞移動に影響を及ぼす薬物が欠陥を引き起こすことを知ります。心臓が間違った場所にあるか、脳が間違った場所にいるか、そうした器官がまったく増殖しません。 "しかし、誰もこの薬物検査における回遊パターンに注意を払っていませんでした。"

研究者らは、4つの既知の催奇形性物質と1つの非奇形性物質を分類する際に、マウス心筋細胞に対する細胞の性能を比較した。 マウスモデルは、サリドマイドを含む5つの薬物のうちの2つを誤って分類しました。サリドマイドは、マウスの発達ではなく、ヒトのみに影響します。 しかし、Yuのモデルは、5つの薬物すべてを正しく同定した。

研究者らは、以来、奇形発生の予測可能性が100%に近い11種の他の薬剤についてそのモデルを試験し、A * STARの技術移転拠点であるETPL(Exploit Technologies Pte Ltd)の資金で別の30種を試験する予定である。 「健康に有害であると判明した医薬品の損失を減らそうとしている製薬業界について、「50以上の化合物に達すると、コミュニティは確信が持てるようになるでしょう。

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