Naučnici iz Scripps Research-a i Univerziteta u Kardifu došli su do ključnih otkrića u prilog novoj terapiji Parkinsonove bolesti zasnovanoj na matičnim ćelijama. Pristup, nazvan autologna terapija, koristi indukovane pluripotentne matične ćelije (iPSC) – napravljene od pacijentove sopstvene kože ili krvnih zrnaca – da zameni neurone u mozgu koji su izgubljeni kod Parkinsonove bolesti. Transplantacija sopstvenih ćelija osobe eliminiše potrebu za imunosupresijom.
U novoj studiji, istraživači su koristili iPSC napravljene od ćelija kože dvoje ljudi sa Parkinsonovom bolešću kako bi napravili mlade neurone koji su uspešno transplantirani u model pacova sa bolešću. Oni su koristili životinjski model da tačno odrede u kojoj fazi razvoja treba transplantirati neurone izvedene iz iPSC-a da postanu zreli neuroni koji mogu da preokrenu znake bolesti u mozgu pacova.
Istraživanje, objavljeno u Stem Cells and Development, predstavlja ključni korak napred za klinička ispitivanja autolognih neurona izvedenih iz iPSC-a kod pacijenata sa Parkinsonovom bolešću.
„Ovaj rad izveštava o značajnom napretku ka razvoju terapije zamene autolognih ćelija za Parkinsonovu bolest“, kaže stariji autor Džin Loring, dr, profesor emeritus i direktor Centra za regenerativnu medicinu u Scripps Research i suosnivač Aspen Neuroscience, Inc. „Ovi rezultati nam daju poverenje da je lična terapija za Parkovu bolest prikladna.
Više od jedne decenije, istraživači su razvijali metode za korišćenje iPSC-a—koji mogu formirati bilo koju vrstu ćelije u telu—za lečenje raznih bolesti koje karakterišu defektne ili nedostajuće ćelije. Ljudi sa Parkinsonovom bolešću izgubili su neurone koji proizvode hemijski glasnik koji se zove dopamin u mozgu.
Nastali nizak nivo dopamina dovodi do simptoma Parkinsonove bolesti, koji su tipično drhtanje i sporo kretanje. Trenutno ne postoji lek za bolest, a postoje samo ograničene mogućnosti za kontrolu simptoma. Gotovo 90.000 ljudi ima dijagnozu Parkinsonove bolesti svake godine, a 10 miliona ljudi širom sveta živi sa ovom bolešću.
Danas su već u toku klinička ispitivanja koja koriste matične ćelije da zamene neurone koji proizvode dopamin u mozgu ljudi sa Parkinsonovom bolešću, ali sva ispitivanja koriste neuporedive ćelije iz laboratorije ili donatora, a ne ćelije iz sopstvenog tela pacijenta.
„Kada transplantirate neurone izvedene iz tuđih ćelija, te ćelije će biti odbačene od strane imunološkog sistema, što zahteva upotrebu imunosupresivnih lekova koji se često ne tolerišu dobro“, kaže Loring.
Loring i ko-stara autorka Mariah Lelos, sa Univerziteta u Kardifu, umesto toga se fokusirala na iPSC dobijene od pacijenata. U novom radu želeli su da pronađu optimalnu razvojnu fazu za transplantaciju neurona prekursora.
Otkrili su da se transplantacije koje koriste dva različita stadijuma ranih neuronskih progenitora mogu uspešno presaditi u mozak. Međutim, bili su iznenađeni kada su otkrili da je samo jedna faza, raniji prekursori, bila efikasna u poništavanju simptoma Parkinsonove bolesti. Gledajući pažljivije, otkrili su razliku: mlađe ćelije su bolje mogle da se povežu sa drugim neuronima.
Kada su naučnici ispitali ćelije kako bi utvrdili koji su geni eksprimirani u svakoj fazi neuronskog prekursora, otkrili su da su mnogi geni povezani sa neuronskom diferencijacijom isključeni u mlađim ćelijama i uključeni u starijim.
„U ovoj ranijoj vremenskoj tački, ćelije su spremne da postanu neuroni, a kada se stave u mozak, dobijaju signale da uključe te gene i završe njihov razvoj. To im omogućava da uspostave veze sa domaćinom“, objašnjava Lelos. „Ako su dalje u razvoju, više ne reaguju na te početne razvojne signale.“
„Znanje o tome koji su geni uključeni u neuronskim prekursorima koji su u optimalnom razvojnom stanju za lečenje Parkinsonove bolesti može pomoći istraživačima da pregledaju ćelije pre nego što ih transplantiraju u pacijente“, dodaje Loring. „Analiza ekspresije gena trebalo bi u velikoj meri da poboljša verovatnoću uspešnih transplantacija“, kaže ona.
Nalazi mogu takođe biti blagodat za istraživače koji koriste iPSC za razvoj terapija za druge bolesti, uključujući Huntingtonovu bolest, degeneraciju makule povezane sa uzrastom i srčanu insuficijenciju.
Pored Loringa i Lelosa, autori studije su Andres Bratt-Leal, Ha Tran, Roi Villiams, David Stouffer, Irina Sokolova i Pietro Sanna iz Scripps Research; Rejčel Hils sa Univerziteta u Kardifu; i nezavisni konsultant za bioinformatiku Jim Mossman.
