Abstrait

Biotechnologie-2013 : Modèles mathématiques pour l'étude de la dynamique des cellules souches des troubles neurologiques et de certains modèles informatiques du cancer, basés sur la nanobiotechnologie - Katya Marinova - Académie bulgare des sciences

 Katia Marinova

 Résumé : La thérapie cellulaire en tant que système thérapeutique pratique a été améliorée pour le traitement des maladies neurologiques et du cancer. De nombreux troubles neurologiques, caractérisés par la perte de tissu nerveux, ont été développés dans la recherche. Le développement de la thérapie d'implantation cellulaire, en tant que véritable option pour remplacer, réparer et régénérer le tissu cérébral endommagé, s'est avéré extrêmement fructueux. Il y a près d'un siècle, les premières sondes spatiales de cellules vivantes utilisaient « l'utilisation de micro-aiguilles de verre qui étaient progressivement intégrées dans différents types de cellules pour mesurer l'épaisseur ». Une activité à l'échelle nanométrique dans laquelle une pointe AFM (microscopie à énergie nucléaire) ajustée avec une nano-aiguille a été appliquée au cœur de cellules vivantes, . Il existe de nombreux essais cliniques préliminaires sur des sources de tissu inférées animales et humaines, qui ont été approuvées pour la transplantation de cellules nerveuses pour des maladies rares. Le but du travail présenté peut être planifié comme suit : fournir des modèles numériques, pour l'étude de la dynamique des cellules souches et du traitement des maladies également. De nombreux modèles de maladies hématologiques ont été étudiés par divers scientifiques. De même, des instruments importants et actuels pour ces études ont été mis au point, la nanotechnologie et la biotechnologie. Sur la base de la nanotechnologie et des nanoparticules d'or, de nouvelles techniques et instruments ont été découverts pour le traitement des maladies du cancer. D'autres maladies hématologiques occasionnelles (par exemple la neuropénie récurrente, la leucémie myéloïde chronique intermittente) comprennent de longues périodes occasionnelles (de quelques semaines à quelques mois). Les fondements et hypothèses scientifiques des choix numériques des infections hématologiques (maladies du sang) ont également été décrits dans l'ouvrage. L'analyse stochastique des cellules souches tumorales a également été disséquée. Ensuite, nous avons pu trouver un modèle scientifique simple pour l'examen des ramifications de l'idée, voir ci-dessus. Cette idée, créée, pourrait être illustrée par la manière dont de nombreuses tumeurs proviennent de la transformation de micro-organismes fondamentaux ordinaires en cellules malignes indifférenciées qui détiennent une limite d'auto-régénération, par rapport au développement de tumeurs dans le système hématopoïétique. Un modèle informatique pour l'étude des micro-organismes immatures adultes, par des hypothèses arithmétiques et mécaniques traditionnelles, a été introduit. Des calculs numériques et des programmes numériques FORTRAN, conçus par l'auteur, ont également été fournis. Par des reproductions numériques, des illustrations dirigées, reflétant les effets des paramètres du modèle, sur le comportement mécanique des micro-organismes immatures adultes ont été proposées. La corrélation entre les recherches écrites et les résultats numériques, a montré une excellente compréhension. Katya Marinova Simeonova,Les problèmes importants liés à la transplantation de cellules indifférenciées dans le système nerveux central qui doivent être compris pour accomplir la reconstruction de la capacité sont la séparation, l'endurance, le mouvement et la combinaison satisfaisantes des cellules transplantées. De plus, un obstacle important à la transplantation de cellules souches à un stade précoce (ES) dans le cerveau humain est le développement de tératomes. Dans cette section, nous donnons un diagramme sur la façon dont les atomes de liaison cellulaire et les particules de grille extracellulaires peuvent être appliqués pour modifier efficacement les cellules ES pour les approches de traitement cellulaire dans des modèles animaux de maladies neurologiques, car les deux groupes d'atomes de reconnaissance offrent une aide significative aux cellules, participent au contrôle du développement cellulaire et interviennent dans l'endurance cellulaire à la fois in vitro et in vivo. Par exemple, à partir de nos propres travaux, nous décrivons comment les cellules ES de souris qui ont été génétiquement modifiées pour surexprimer la particule de liaison des cellules neurales L1 ou la protéine de grille extracellulaire ténascine-R (TNR) favorisent certains aspects de la guérison intercédée par les cellules ES dans des modèles animaux d'infections neurologiques. En tant que particule de surface sur les neurones postmitotiques, L1 est communiquée dans le système sensoriel focal en développement et adulte et il a été démontré qu'elle favorise la résistance neuronale, la croissance des neurites, le développement des neurotransmetteurs et la relocalisation cellulaire. La particule de grille extracellulaire TNR, quant à elle, est émise par les deux sous-ensembles de neurones et d'oligodendrocytes myélinisants dans le cerveau postnatal, est un constituant des réseaux périneuronaux, qui favorisent la respectabilité cellulaire et la volatilité synaptique des neurones, et peut agir comme un atome d'attraction pour le déplacement des neurones endogènes naissants lorsqu'elle est communiquée de manière ectopique in vivo. Caractéristiques et signification des micro-organismes immatures à un stade précoce Il y a environ trois décennies, les principales lignées de cellules ES ont été établies à partir de blastocystes de souris et la conservation des cellules ES humaines a été pratiquée depuis lors (Evans et Kaufman, 1981 ; Martin, 1981 ; Thomson et al., 1998). Dans des conditions idéales, les cellules ES peuvent se séparer de manière incertaine et, en tant que micro-organismes fondamentaux pluripotents, peuvent se séparer en cellules des trois couches germinales mésoderme, endoderme et ectoderme. Dans cette optique, les cellules ES ont été largement utilisées pour étudier des procédures formatives in vitro et ont été appliquées pour produire des cellules knock-out de qualité afin d'étudier la capacité de qualité in vivo. De plus, les cellules ES constituent un instrument utile pour la recherche biomédicale et la médecine régénératrice, car les cellules d'intérêt dérivées des cellules ES (par exemple les cardiomyocytes ou les neurones) peuvent être utilisées dans des mesures de nocivité ou des tests de médicaments et, surtout, contiennent un point chaud pour la thérapie cellulaire dans des modèles animaux de maladies pour sauver ou remplacer les cellules identifiées à risque. Techniques de décontamination des cellules déterminées par les cellules ES pour la transplantation dans des modèles animaux de maladies neurologiques Avant que les cellules ES séparées puissent être envisagées pour une application clinique,Un nettoyage des cellules induites par les cellules ES est nécessaire afin de faire progresser les phénotypes cellulaires d'intérêt et d'éliminer les cellules indifférenciées restantes. Bien que les cellules ES puissent être efficacement séparées en une variété de types de cellules souhaités in vitro, les conventions de séparation actuelles ne créent pas une population homogène de cellules. Conclusion Fin Dans cette partie, nous avons fourni des modèles selon lesquels une surexpression de particules de reconnaissance dans les cellules ES peut affecter diverses parties de la récupération intercédée de cellules non développées dans des modèles animaux de problèmes neurologiques intenses et continus, notamment la séparation cellulaire, le mouvement, l'enrôlement de cellules neurales endogènes, la neuroprotection et la substitution de neurones compromis. Ces découvertes encouragent une étude plus approfondie des éléments de soutien des atomes de reconnaissance pour les méthodologies utiles basées sur des organismes indifférenciés dans les maladies humaines. De plus, quelques recherches sur la division cellulaire des neurones déterminés par les cellules ES prévenant la formation de tératomes montrent une avancée significative vers une utilisation des cellules induites par les cellules ES chez les patients atteints de troubles neurologiques, et soutiennent de nouveaux perfectionnements de ces stratégies de partition pour un traitement cellulaire potentiel normalisé basé sur les cellules ES. katyas@bas.bg