Canadian Researchers First Worldwide to Generate Pluripotent Stem Cells from Horses

Article ID: 573863

Released: 25-Feb-2011 3:40 PM EST

Source Newsroom: Universite de Montreal

Discovery opens avenue for research into new veterinary and human treatments for a range of degenerative conditions

Newswise — (February 28, 2011—Toronto, ON and Montréal, QC) In a world first, pluripotent stem cells have been generated from horses by a team of researchers led by Dr. Andras Nagy at the Samuel Lunenfeld Research Institute of Mount Sinai Hospital and Dr. Lawrence Smith at the University of Montreal’s Faculty of Veterinary Science. The findings will help enable new stem-cell based regenerative therapies in veterinary medicine, and because horses’ muscle and tendon systems are similar to our own, aid the development of preclinical models leading to human applications. The study was published in the February 28 issue of the leading journal Stem Cell Reviews and Reports.

These induced pluripotent stem (iPS) cells can develop into most other cell types and are a source of great hope for use in regenerative medicine and the development of new drugs to prevent and treat various illnesses. One aspect of regenerative medicine is the process of creating living, functional tissues to repair or replace tissue or organ function lost due to damage or disease. “To date, iPS cells have been established from several species, but our study is the first to report the derivation of these changeable cells from horses,” Dr. Smith explained.

The research represents a breakthrough for both human and animal health alike. “Equine iPS cells bring new therapeutic potential to the veterinary field, and open up the opportunity to validate stem-cell based therapies before clinical studies in humans,” Dr. Nagy said. “As well, stem-cell based studies using the horse as a model more closely replicate human illnesses, when compared with studies in mice.”

After two months of reprogramming equine somatic cells, the resulting iPS cell lines expressed hallmark markers of pluripotency, contained a correct set of horse chromosomes, and were able to form a full spectrum of cell types and tissues fulfilling the criteria of pluripotency. The term pluripotency refers to the ability of a stem cell to become any of the vast number of different cell types found in the body. “This means that the cell lines passed all the tests available to us for determining if they truly are what we think they are: pluripotent and a good source for future regenerative applications,” said Kristina Nagy, research associate in the Nagy laboratory and lead author of the study.

“The horse is an excellent model for a range of human degenerative diseases, especially those involving joints, bones, tendons and ligaments, such as arthritis,” said Dr. Sheila Laverty, a professor in the Faculty of Veterinary Medicine at the University of Montreal. “Bone fracture, as well as damaged cartilage, tendons and ligaments heal poorly in horses. Therefore, the use of iPS cells in these animals may help enhance long-term tissue repair.” Further research will be required to develop clinical treatments.

Dr. Andras Nagy is a senior investigator at the Lunenfeld, the Canada Research Chair in Stem Cells and Regeneration and McEwen investigator. He received support from the Canadian Stem Cell Network of Canada for this research. Dr. Smith is the Canadian Research Chair in Animal Cloning and Stem Cells and received support from the Canadian Arthritis Network. His lab plays a key role in the University of Montreal’s Animal Reproduction Research Centre.

About the Samuel Lunenfeld Research Institute of Mount Sinai HospitalThe Samuel Lunenfeld Research Institute of Mount Sinai Hospital, a University of Toronto affiliated research centre established in 1985, is one of the world's premier centres in biomedical research. Thirty-four principal investigators lead research in diabetes, cancer biology, epidemiology, stem cell research, women's and infants' health, neurobiology and systems biology. For more information on the Samuel Lunenfeld Research Institute, please visit www.lunenfeld.ca.

About the Animal Reproduction Research Centre at the University of Montreal’s Faculty of Veterinary Medicine Founded in 1972, the University of Montreal’s Animal Reproduction Research Centre (officially le Centre de recherche en reproduction animale de la Faculté de Médecine véterinaire de l’Université de Montréal) has developed an internationally recognized research programme that includes gene cloning, in-vitro fertilization, and the application of biotechnologies to animal productions. The Centre is part of a leading community of animal health researchers at the University of Montreal’s Faculty of Veterinary Medicine. www.medvet.umontreal.ca.

Des chercheurs canadiens sont les premiers au monde à générer des cellules souches pluripotentes à partir de chevaux

La découverte ouvre la voie à la recherche de nouveaux traitements vétérinaires et humains pour une gamme de conditions dégénératives

(Le 28 février 2011 — Toronto (Ontario) et Montréal (Québec)) Dans le cadre d'une première mondiale, une équipe de chercheurs dirigée par le professeur Andras Nagy, de l'Institut de recherche Samuel Lunenfeld de l'Hôpital Mount Sinai de Toronto, et le professeur Lawrence Smith, de la Faculté de médecine vétérinaire de l'Université de Montréal, située à Saint-Hyacinthe, a généré des cellules souches pluripotentes à partir de chevaux. Cette découverte aidera à créer de nouvelles thérapies régénératives en médecine vétérinaire fondées sur les cellules souches et, puisque le système de muscles et de tendons des chevaux ressemble au nôtre, contribuera au perfectionnement de modèles précliniques conduisant à des applications chez l'humain. L'étude a été dévoilée dans le numéro du 28 février de la publication de pointe Stem Cell Reviews and Reports.

Ces cellules souches pluripotentes induites (iPS) peuvent se développer dans la plupart des autres types de cellules et constituent une source de grand espoir pour l'utilisation en médecine régénérative et la mise au point de nouveaux médicaments visant à prévenir et à traiter diverses maladies. L'un des aspects de la médecine régénérative est le processus de création de tissus vivants fonctionnels pour réparer ou remplacer les pertes de fonctions de tissus ou d'organes causées par des dommages ou par la maladie. « À ce jour, des cellules iPS ont été établies à partir de différentes espèces, mais notre étude est la première à faire état de la dérivation de ces cellules interchangeables à partir de chevaux », a expliqué le professeur Smith. Il s'agit d'une percée à la fois pour la santé humaine et animale. « Les cellules iPS équines apportent un nouveau potentiel thérapeutique à la médecine vétérinaire et permettent de valider des thérapies fondées sur les cellules souches avant les études cliniques sur les humains », a déclaré le professeur Nagy. « En outre, les études fondées sur les cellules souches et utilisant le cheval comme modèle reproduisent plus exactement les maladies humaines, comparativement aux études réalisées sur des souris. »

Après deux mois consacrés à la reprogrammation des cellules somatiques équines, les lignées cellulaires iPS résultantes exprimaient des marqueurs caractéristiques de la pluripotence, contenaient un nombre conforme de chromosomes de cheval et pouvaient former la totalité du spectre des types cellulaires et des tissus répondant aux critères de pluripotence. Le terme pluripotence fait référence à la capacité d'une cellule souche à se transformer dans n'importe lequel des nombreux types de cellules du corps humain. « Cela signifie que les lignées cellulaires ont passé tous les tests à notre disposition pour déterminer si elles sont vraiment ce que nous pensons qu'elles sont : pluripotentes et une bonne source d'applications régénératives futures », a déclaré Kristina Nagy, associée de recherche au laboratoire Nagy et première auteure de l'étude. « Le cheval constitue un excellent modèle pour tester une thérapie cellulaire aux niveaux clinique et expérimental pour une vaste gamme de maladies dégénératives humaines », a déclaré Sheila Laverty, chirurgienne pour chevaux et professeure au Laboratoire de recherche en orthopédie comparative de la Faculté de médecine vétérinaire de l'Université de Montréal. « Les tendons, les os et le cartilage guérissent souvent de manière sous-optimale chez le cheval et l'humain, ce qui se traduit par une perte de fonction et par une invalidité à long terme. Par conséquent, la thérapie fondée sur les cellules iPS a engendré un optimisme énorme pour améliorer la réparation et la régénération de ces tissus, à la fois chez les chevaux et les humains. » D'autres travaux sont en cours pour mettre au point des traitements cliniques.

Le professeur Andras Nagy est chercheur principal à l'Institut Lunenfeld, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en cellules souches et en régénération et chercheur au Centre McEwen. Ses travaux ont reçu du soutien de la part du Réseau de cellules souches du Canada. Le professeur Smith est titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur le clonage animal et les cellules souches et a reçu l'appui du Réseau canadien de l'arthrite. Son laboratoire joue un rôle essentiel pour le Centre de recherche en reproduction animale de l'Université de Montréal.


Comment/Share





Chat now!