Výzkum doktorky Dunbarové v oddělení translační biologie kmenových buněk (TSCBB) zahrnuje základní laboratorní studie až po průkopnické klinické studie zaměřené na biologii kmenových buněk a krvetvorbu – vývoj a diferenciaci kmenových buněk kostní dřeně na různé typy krevních buněk. Krvetvorba probíhá po celý život a dysfunkce těchto procesů může být spojena s nízkým počtem krvinek, například při aplastické anémii nebo leukémii. Velká část výzkumu v TSCBB se zaměřuje na pochopení procesu krvetvorby, který probíhá v těle, s využitím nejmodernějších molekulárních technologií, jako je genetické čárové kódování a analýzy exprese genů jednotlivých buněk, aby bylo možné pochopit „rodokmen“ spojující kmenové buňky s jejich dceřinými buňkami a nakonec se z nich stanou zralé cirkulující krvinky. Již více než dvacet pět let využívá výzkumná skupina Dr. Dunbara ke studiu krvetvorby transplantační model makaka rhesuse, který má jedinečný význam pro pochopení lidské krvetvorby. Tyto studie přinesly poznatky o frekvenci kmenových buněk, délce života, stárnutí, geografické lokalizaci a diferenciaci. Nedávno tento výzkumný přístup přinesl první přímé důkazy o sebeobnově a dlouhodobém přetrvávání zralých přirozených zabíječských buněk, málo známé buněčné populace schopné bojovat proti rakovině a virovým infekcím, s významem pro udržování paměti NK buněk.
TSCBB se rovněž zabývá návrhem a optimalizací metod genetické modifikace nebo korekce hematopoetických kmenových buněk s přímým využitím v genové terapii u lidí. Výzkumná skupina se zaměřila na pochopení a zlepšení bezpečnosti a účinnosti různých vektorů pro přenos genů, které se integrují do genomu hematopoetických kmenových buněk, včetně myších retrovirů, ptačích retrovirů a lentivirů. Tyto translační studie poskytly zásadní informace pro zlepšení klinických genových terapií zaměřených na krevní choroby, jako jsou dědičné imunodeficience a srpkovitá anémie. V poslední době se skupina zaměřila na technologie editace genů, jako je CRISPR/Cas9, k opravě nebo úpravě genomu u specifických genových cílů s rychlým pokrokem, vytváření modelů stárnutí lidských hematopoetických kmenových buněk a využití editace genů k překonání potenciální toxicity buněk CAR-T zaměřených proti leukémii.
TSCBB se zaměřila také na jiné typy kmenových buněk, zejména na indukované pluripotentní kmenové buňky (iPSC), využívající technologie k transformaci jakéhokoli typu dospělých buněk na velmi primitivní kmenové buňky schopné regenerovat všechny typy tkání a orgánů. Dunbarova výzkumná skupina jako první vytvořila iPSC z makaků rhesus a dále využívala model iPSC z makaků rhesus k vývoji bezpečných a účinných přístupů k regeneraci tkání a orgánů. Mezi aktivní směry výzkumu patří testování regenerace srdce in vivo z iPSC makaků rhesus po infarktu myokardu.
Ve spolupráci s dalšími výzkumníky NHLBI vedla Dr. Dunbarová a její skupina průkopnické pokusy o stimulaci lidských krvetvorných kmenových buněk in vivo, zejména u pacientů s těžkou refrakterní aplastickou anémií. Bylo zjištěno, že malá molekula perorálního léku eltrombopag zlepšuje krevní obraz u pacientů s tímto onemocněním přibližně v 50 % případů, a tato studie NHLBI vyústila v první schválení nového léku FDA k léčbě aplastické anémie po více než 30 letech.
- NHLBI Orloffova cena za rok 2015: Cynthia Dunbar
- Publikace NCBI v publikacích: Dunbar CE