Versterking van adhesiemoleculen verbetert het vermogen van bloedvormende stamcellen om wortel te schieten bij ontvangers van transplantaten.

Behandelingen die de "plakkerigheid" van bloedvormende stamcellen versterken, kunnen het succes van beenmergtransplantaties helpen verbeteren voor patiënten die lijden aan leukemie en andere bloedaandoeningen.

Een door KAUST geleid onderzoeksteam identificeerde twee van dergelijke medicamenteuze behandelingen die de activiteit van moleculen die betrokken zijn bij celadhesie verbeteren. Stamcellen die aan deze medicijnen werden blootgesteld, waren beter in staat om in de bloedbaan van ontvangende muizen te komen, hun weg naar het beenmerg te vinden en nieuw bloed aan te maken.

"Dit is een cruciale bevinding", zegt studieauteur Asma Al-Amoodi, een Ph.D. student in het lab van Jasmeen Merzaban aan KAUST. "Dergelijke informatie is onontbeerlijk voor onderzoekers en clinici, omdat het een leidraad zal zijn voor welke stamcelpopulaties we selecteren en welke behandelingen we voorafgaand aan de injectie kunnen gebruiken om het succes en de resultaten van het transplantatieproces te vergroten."

Saoedi-Arabië was de eerste Arabische staat die in 1984 een beenmergtransplantatie uitvoerde, en nu gaat er nauwelijks een dag voorbij zonder dat iemand in het land een infuus krijgt van gezonde donor-afgeleide hematopoëtische stamcellen (HSC's) om de verloren of beschadigde stamcellen te vervangen door ziekte. Maar de soorten stamcellen die in zo'n transplantatie zitten, zijn niet allemaal hetzelfde.

De meerderheid zijn "korte termijn" HSC's. Deze cellen kunnen aanleiding geven tot allerlei soorten witte bloedcellen, waardoor ze uitstel van kanker of ziekte bieden. Maar de cellen hebben een beperkt vermogen tot zelfvernieuwing, een biologische zwakte die de duur van hun therapeutische voordeel beperkt.

Een andere populatie van zeldzame stamcellen heeft het potentieel voor langdurige reconstitutie van het bloedvormende systeem. Deze "langetermijn" HSC's kunnen zowel de stamcelpool ondersteunen als differentiëren tot hun kortetermijnverwanten, wat ze ideaal maakt vanuit therapeutisch oogpunt. Maar HSC's op de lange termijn hebben hun eigen nadeel:ze zijn niet bijzonder bedreven in enting, het proces van wortel schieten bij ontvangende individuen - en KAUST-onderzoekers hebben nu ontdekt waarom.

Merzaban en haar laboratoriumgroep toonden aan dat, in vergelijking met kortdurende HSC's, de verminderde expressie van belangrijke adhesiemoleculen in HSC's op de lange termijn hun slechte entingsvermogen verklaarde. De onderzoekers vonden toen een type medicijn dat vaak wordt gebruikt om diabetes te behandelen; wanneer toegevoegd aan langdurige HSC's, veranderde dit medicijn de dynamiek van celoppervlakadhesiemoleculen op manieren die de opname van de cellen in muizen verbeterden.

Een ander type op adhesie gerichte behandeling verhoogde ook het implantatiepotentieel van HSC's op korte termijn - en als een toegevoegde bonus gedroegen de cellen zich meer als hun tegenhangers op de lange termijn.

Merzaban hoopt de strategie vervolgens te testen met menselijke stamcellen en menselijke ontvangers. "De resultaten van onze studie suggereren dat door de hechting van deze stamcellen te verbeteren, we het vermogen van beide typen HSC-populaties om te migreren, te transplanteren en functionele bloedcellen aan patiënten te leveren, zouden kunnen verbeteren", zegt ze. + Verder verkennen

Superkrachtige bloedstamcellen ontdekt in menselijke embryo's