Dr. Dunbars forskning i Translational Stem Cell Biology Branch (TSCBB) spænder fra grundlæggende laboratorieundersøgelser til banebrydende kliniske forsøg med fokus på stamcellebiologi og hæmatopoiesis – udvikling og differentiering af knoglemarvsstamceller til flere typer blodceller. Hæmatopoiese sker hele livet igennem, og dysfunktion af disse processer kan være forbundet med lavt blodtal, som f.eks. ved aplastisk anæmi eller leukæmi. En stor del af forskningen i TSCBB fokuserer på at forstå hæmatopoieseprocessen, som den foregår i kroppen, ved hjælp af avancerede molekylære teknologier som f.eks. genetisk stregkodning og enkeltcellegenekspressionsanalyser for at forstå det “stamtræ”, der forbinder stamcellerne med deres datterceller og i sidste ende med modne cirkulerende blodceller. I over 25 år har Dr. Dunbars forskningsgruppe benyttet sig af rhesusmakakernes transplantationsmodel til at studere hæmatopoiese, hvilket har en unik relevans for forståelsen af menneskelig hæmatopoiese. Disse undersøgelser har givet indsigt i stamcellefrekvens, levetid, aldring, geografisk placering og differentiering. For nylig gav denne forskningsmetode det første direkte bevis for selvfornyelse og langsigtet persistens af modne naturlige dræberceller, en dårligt forstået cellepopulation, der er i stand til at bekæmpe kræft og virusinfektioner, med relevans for vedligeholdelsen af NK-cellehukommelsen.
TSCBB beskæftiger sig også med udformning og optimering af metoder til genetisk ændring eller korrektion af hæmatopoietiske stamceller med direkte overførsel til genterapier på mennesker. Forskningsgruppen har fokuseret på at forstå og forbedre sikkerheden og effektiviteten af en række genoverførselsvektorer, der integreres i genomet af hæmatopoietiske stamceller, herunder murine retrovirus, aviære retrovirus og lentivirusser. Disse translationelle undersøgelser har givet vigtige oplysninger til forbedring af de kliniske genterapier, der er rettet mod blodsygdomme som f.eks. arvelige immundefekter og seglcelleanæmi. For nylig har gruppen fokuseret på genredigeringsteknologier, såsom CRISPR/Cas9, til at korrigere eller ændre genomet på specifikke genmål med hurtige fremskridt, skabe modeller af menneskelige hæmatopoietiske stamcellers aldring og bruge genredigering til at overvinde potentielle toksiciteter ved CAR-T-celler rettet mod leukæmi.
TSCBB har også fokuseret på andre typer stamceller, navnlig inducerede pluripotente stamceller (iPSC), der anvender teknologier til at omdanne enhver voksen celletype til meget primitive stamceller, der er i stand til at regenerere alle typer væv og organer. Dunbars forskningsgruppe var den første til at skabe iPSC fra rhesusmakaker og har efterfølgende brugt iPSC-modellen fra rhesusmakaker til at udvikle sikre og effektive metoder til regenerering af væv og organer. Aktive forskningsretninger omfatter afprøvning af in vivo hjerteregeneration fra iPSC fra rhesusmakaker efter myokardieinfarkt.
I samarbejde med andre NHLBI-forskere har Dr. Dunbar og hendes gruppe stået i spidsen for banebrydende forsøg på at stimulere humane hæmatopoietiske stamceller in vivo, især hos patienter med svær refraktær aplastisk anæmi. Det lille molekylære orale lægemiddel eltrombopag viste sig at forbedre blodtallet hos patienter med denne tilstand i ca. 50 % af tilfældene, og dette NHLBI-forsøg resulterede i den første FDA-godkendelse af et nyt lægemiddel til behandling af aplastisk anæmi i over 30 år.
- NHLBI Orloff Award 2015: Cynthia Dunbar
- NCBI PubMed-publikationer: Dunbar CE