In einem Mausmodell für Muskeldystrophie haben Forscher in Großbritannien eine klinisch anwendbare Transplantationsmethode angekündigt, bei der CRISPR-korrigierte menschliche myogene Zellen in Hydrogelen verwendet werden, um lebensfähiges Muskelgewebe zu erzeugen.
Mutationen im Dystrophin-Gen verursachen die Duchenne-Muskeldystrophie (DMD), eine schwächende und unheilbare Muskelschwunderkrankung. Trotz des Potenzials zellbasierter Therapien ist es schwierig, genügend Stamm-/Progenitorzellen mit myogenem Potenzial für eine erfolgreiche Impfung zu gewinnen.
Hydrogel-Abgabesystem
Dank Fortschritten bei Differenzierungsprotokollen für humane pluripotente Stammzellen, embryonale Stammzellen und induzierte pluripotente Stammzellen kann dieses Hindernis nun überwunden werden, um einen unbegrenzten Vorrat myogener Progenitorzellen (MPCs) für Transplantationen zu produzieren. Die intramuskuläre Injektion von Spenderzellen gilt jedoch als invasiv und in der Klinik unpraktisch, da Hunderte von Injektionen erforderlich wären, um große Bereiche der betroffenen Skelettmuskulatur abzudecken.
Um diese Herausforderung bei der Transplantation zu meistern, haben Forscher an der Queen Mary University of London unter der Leitung von Dr. Yung-Yao Lin eine Transplantationsstrategie entwickelt, die eine Hydrogel-vermittelte Verabreichung mit CRISPR-korrigierten menschlichen myogenen Vorläuferzellen (MPCs) kombiniert, die aus Stammzellen von DMD-Patienten gewonnen wurden. Ihre Ergebnisse wurden kürzlich in Cell Reports Medicine veröffentlicht.
Vollständiges Dystrophin
Das Blizard Institute und das UCL Great Ormond Street Institute of Child Health arbeiteten bei der Arbeit zusammen. Diese zeigte, dass hergestellte zellbeladene 3D-Hydrogelkonstruktionen erfolgreich in dystrophindefiziente mdx-Nacktmäuse transplantiert werden konnten, ohne dass eine Vorbehandlung des Wirtsmuskels erforderlich war. Dem Team zufolge wurde von den transplantierten Zellen vier Wochen und fünf bis sechs Monate nach der Transplantation Dystrophin in voller Länge gebildet.
Das wichtigste Ergebnis war, dass menschliche Myofasern funktionell in den dystrophen Mausmuskel integriert waren, neuromuskuläre Verbindungen mit Maus-Motoneuronen bildeten und durch das Gefäßsystem der Maus versorgt wurden. Darüber hinaus füllten menschliche PAX7-positive Zellen die Satellitenzellnische, was auf die Möglichkeit einer kontinuierlichen Muskelregeneration hindeutet.
Glücklicherweise konnte die Studie wichtige Sicherheitsbedenken ausräumen, indem sie bei Mäusen mit Langzeittransplantation (5–6 Monate) keine Anzeichen von Krebs fand. Im Hinblick auf DMD und andere Muskelschwunderkrankungen liefern diese Ergebnisse einen starken Proof-of-Concept für eine Zelltherapie auf Hydrogelbasis.
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