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MITOMYCIN-TREATED UNDIFFERENTIATED EMBRYONIC STEM CELLS AS A SAFE AND EFFECTIVE THERAPEUTIC STRATEGY IN A MOUSE MODEL OF PARKINSON’S DISEASE
Stem cell therapy
Parkinson model
Mitomycin C
Contrast-enhanced MRI
Mice
Author
Affilliation
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biociências. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biociências. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Instituto D`Or de Pesquisa e Educação. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Bioquímica Leopoldo de Meis. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Bioquímica Leopoldo de Meis. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biociências. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biociências. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Instituto D`Or de Pesquisa e Educação. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biociências. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biociências. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Instituto D`Or de Pesquisa e Educação. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biociências. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Instituto D`Or de Pesquisa e Educação. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Bioquímica Leopoldo de Meis. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Bioquímica Leopoldo de Meis. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biociências. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biociências. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Instituto D`Or de Pesquisa e Educação. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biociências. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biociências. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Instituto D`Or de Pesquisa e Educação. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract
Parkinson’s disease (PD) is an incurable progressive neurodegenerative disorder. Clinical
presentation of PD stems largely from the loss of dopaminergic neurons in the
nigrostriatal dopaminergic pathway, motivating experimental strategies of replacement
based on cell therapy. Transplantation of dopaminergic neurons derived from embryonic
stem cells significantly improves motor functions in rodent and non-human primate
models of PD. However, protocols to generate dopaminergic neurons from embryonic
stem cells generally meet with low efficacy and high risk of teratoma formation upon
transplantation. To address these issues, we have pre-treated undifferentiated mouse
embryonic stem cells (mESCs) with the DNA alkylating agent mitomycin C (MMC) before
transplantation. MMC treatment of cultures prevented tumorigenesis in a 12 week
follow-up after mESCs were injected in nude mice. In 6-OH-dopamine-lesioned mice,
intrastriatal injection of MMC-treated mESCs markedly improved motor function without
tumor formation for as long as 15 months. Furthermore, we show that halting mitotic
activity of undifferentiated mESCs induces a four-fold increase in dopamine release
following in vitro differentiation. Our findings indicate that treating mESCs with MMC
prior to intrastriatal transplant is an effective to strategy that could be further investigated
as a novel alternative for treatment of PD.
Keywords
Embryonic stem cellStem cell therapy
Parkinson model
Mitomycin C
Contrast-enhanced MRI
Mice
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