SPINAL CORD STEM CELLS from development to injury and cancer
- Reference number
- FFL12-0229
- Start and end dates
- 140101-181231
- Amount granted
- 2 500 000 SEK
- Administrative organization
- Karolinska Institutet
- Research area
- Life Sciences
Summary
The spinal cord assures the crucial relay between the brain and the body. It has been regarded as non-regenerative leaving diseases without new treatment for decades. The discovery that stem cells, which can self-expand and generate all neural cell types, remain in the adult spinal cord offers new therapeutic possibilities. We recently have shown that all spinal cord stem cell potential is contained within ependymal cells, which are activated upon injury, revealing an unexpected level of endogenous plasticity. In regenerative medicine, new cells are needed to restore function; whereas in oncology, stem cell dysregulation could be the source of tumour. Therefore, we propose to increase our knowledge on spinal cord ependymal cells by: I Investigating the developmental and functional heterogeneity of ependymal cells. II Identifying the molecular regulators of spinal cord stem cells to determine whether oligodendrocyte production from endogenous cells can be increased following injury to further functional recovery. III Studying the cancer stem cell potential of developing spinal cord ependymal cells. We will use several cutting-edge techniques such as inducible ependymal transgenic line, in utero electroporation, in vitro stem cell cultures and spinal cord injury models. Endogenous spinal cord stem cells represent an understudied therapeutic resource. The proposed study is an essential step for the design of novel therapies upon injury and cancer.
Popular science description
Under fosterutvecklingen delar sig och expanderar stamceller och ger upphov till i stort sett alla olika sorters celler i nervsystemet. Stamceller är celler som bibehåller en obegränsad förmåga att dela sig och ge upphov till mogna och specialiserade celler. Eftersom stamceller även finns hos vuxna individer skulle de kunna utgöra ett attraktivt mål vid behandling av neurologiska sjukdomar, som t ex ryggmärgsskada, där nya nervceller behövs för att återfå förlorad funktion. Å andra sidan, även små men viktiga skillnader i aktiviteten hos stamceller kan förvandla normala celler till cancer stamceller som kan initiera tumörväxt, som t ex ependymomas i ryggmärgen. Det är otroligt viktigt att studera stamceller över olika tidsskeden men det har hittills inte gått att identifiera och visualisera cellerna på grund av tekniska brister. Vi har nu tillgång till genmodifierade möss som tillåter oss att märka in specifika celler. Vi har visat att stamceller i ryggmärgen kommer från ependymala celler i vuxna men mycket lite är känt om deras ursprung, funktionella relation, hur deras stamcellsegenskaper ändras under utveckling, uppväxt och skada eller om de kan ge upphov till ependymomas. Jag kommer att använda våra nya, ovärderliga, transgena möss och andra tekniker för att adressera flera grundläggande frågeställningar kring stamceller i ryggmärgen, bland annat rörande deras ursprung, potential för kliniska ändamål och beteendeförändringar associerade med skada eller cancer.