általános

Az emberi őssejtek visszahoztak majmokra

Az őssejt-terápia nagyon vonzóintuitív egyszerűségével: megtisztítja a sérült sejteket, elindít egy egészséges sejtek bandáját a helyükön, ül hátra és vár, amíg a test meggyógyul. Gerincvelő sérülések esetén az őssejtek mobilitás helyreállítási lehetősége fantasztikus kilátásokat ígér. Az emberi test azonban nem egy gép, és nem egy egyszerű rendszer, amely lehetővé teszi az alkatrészek kicserélését útközben. A transzplantáció után az őssejteket gyakran elutasítják, a gazdaszervezet ellenséges környezetében elpusztulnak, még mielőtt még esélyt kapnak a gyógyulásra.

Az elmúlt harminc évben az idegtudósoksokféleképpen próbált egy koktélt egy speciális molekula koktélja után, amely felgyorsíthatja az őssejtek túlélését. És bár a rágcsálókkal végzett modellek nagy sikerrel jártak, nem sikerült ezt a terápiát a főemlősökkel való együttműködésre méretezni - és ez az emberi kísérletek szempontjából fontos.

Vagy nem sikerült. A múlt hónapban egy fontos tanulmányt tették közzé a Nature Medicine folyóiratban, amelyben részletezték a majmok sérült gerincébe beépített és az emberi őssejt-átültetés receptjét.

Kilenc hónappal a sejtműtét utánelhagyta több száz ezer olyan ágot, amelyek a majmok gerincvelőjének túlélő idegsejtjeivel szinapszist képeznek. Sőt, a hordozók gerincvelői idegsejtjei az emberi sejteket felismerték, új vegyületek képződtek, amelyek helyreállították az állat képességét tárgyak megragadására.

"A növekedés, amelyet megfigyeltünk ezekben a sejtekben,lenyűgöző, és tíz évvel ezelőtt azt hittem, hogy lehetetlen ”- mondja Dr. Mark Tushinsky, a kaliforniai egyetem San Diego Transplantációs Idegtudományi Intézet vezető szerzője. "Határozottan hozzáadtuk azt a bizalmat, hogy ez a kezelés az emberek számára is megfelelő lesz."

Korai munka

A gerincvelő sérülése hosszú, vékonyidegi ágak - axonok - amelyekkel az agy kommunikál a test többi részével. A motoros funkció helyreállítása érdekében a tudósoknak meg kell győzniük a testet ezen vegyületek helyreállításáról vagy termesztéséről.

De itt van a probléma. A károsodás után a gerincvelő a sérülés helyén gyorsan átrendezi az extracelluláris mátrixot - a szerkezeti molekulák komplex hálózatát. Mint az úton lévő "téglák", ezek a fehérjék hatékonyan gátolják az átültetett őssejteket a hosszú axonágak nyújtásáig. Ezenkívül a károsodás helyén nem szerepelnek a növekedési faktorok és más olyan előnyös molekulák támogatása, amelyek az őssejtek táplálkozási kókuszként szolgálnak.

A kettős védekezés megkerülése érdekében a tudósok tucatnyi növekedést provokáló koktélt hoztak létre, amelyek lendületet adhatnak az átültetett sejteknek. És úgy tűnik, hogy ez a stratégia működött.

2014-ben Tushinsky transzformálta a sejteketEgy egészséges emberi donor bőrén, iPSC-sejtekké (indukált pluripotens őssejtekké) transzformálta őket, és ezeket a mesterséges őssejteket egy növekedési faktorokat tartalmazó mátrixba vezette.

Miután a graftot két patkányra helyeztükKéthetes gerinc sérülésekkel az emberi sejtek új idegsejtekké és meghosszabbított axonokké érkeztek a patkányok gerincvelőjében. De furcsa módon a tudósok nem láttak javulást a funkcióban, részben az átültetés helyén fellépő hegesedés miatt.

"Megpróbálunk mindent megteszni annak meghatározása érdekében, hogy a gerincvelő-sérült betegekben hogyan lehetne átadni az idegi őssejteket érintő kezelési módszereket" - mondta Tushinsky akkoriban.

Új remény

A szavaihoz igaz, Tushinsky az emberi gerincvelő modelljéhez jobban illeszkedő majmokon tesztelte transzferprotokollját.

A csapat a gerincvelő szakaszába zuhantmajmokkal, és két hét elteltével - elegendő idő a betegek stabilizálódásához - behozta az emberi őssejteket a sérült területeken, a növekedési faktorokkal együtt.

Nem működött. Az első négy majomban az injekciókat még a helyükön sem rögzítették.

"Ha egy emberi transzplantációt megpróbálunk előzetes állatkísérlet nélkül végrehajtani, akkor jelentős a kockázata annak, hogy kudarcot vall a klinikai vizsgálat" - mondja Tushinsky.

A tudósok gyorsan rájöttek, hogy növekedniük kella fontos fehérje-összetevő mennyisége a receptben, hogy jobban „tapadjon” a graft a helyére. A csoport problémákat talált az immunszuppresszióval, az időzítéssel és a műtéti eljárással is. Például a műtét során meg kellett dönteniük a műtéti táblát, hogy a cerebrospinális folyadék ne mossa el a graftot. Ezenkívül a majmoknak nagy adag immunszuppresszánsokra volt szükségük, hogy a test ne támadja meg az emberi sejteket.

Néhány testápoló segítségével az oltásokat, amelyek mindegyike körülbelül 20 millió emberi őssejtet tartalmazott, a fennmaradó öt majomban tartották a helyükön.

Az eredmények hihetetlenek voltak. Két hónappal a transzplantáció után a tudósok új idegi ágak robbanását fedezték fel. A lézió helyén lévő őssejtek érett neuronokká fejlődtek, és akár 150 000 axont tenyésztettek fel, amelyek a majom gerincvelője mentén húzódtak.

Néhány ág 50 méter távolságra haladt elmilliméterre a graft helyétől, kb. két gerincoszlop hosszúságát az emberekben. Mindeközben kiterjedt kapcsolatot létesítettek az érintetlen majomsejtekkel.

Még hűvösebb a majom saját axonjai.szintén szinapszist képeztek egy emberi idegi grafttel, összekapcsolódásokat képezve. Ezek a kapcsolatok rendkívül fontosak az emberek szabad kézmozgásai szempontjából, és ez az egyik első feltűnő bizonyíték arra, hogy a transzplantált őssejtek képezhetnek ilyen mintákat.

Kilenc hónappal később új idegi kapcsolatoksegített a sérült majmoknak, hogy visszanyerjék a végtagjaikat, hogy lágy tárgyakat (például narancsot) megragadhassanak. Ezzel szemben a rossz oltásokkal ellátott majmoknak a tenyér és az ujj pontos mozgása felett nem volt megfelelő irányítása - csak egy narancsot tudtak nyomni.

Az eredmények talán nem tűnnek nagyon lenyűgözőnek, de a szerzők szerint a kilenc hónap azonnali funkcionális helyreállítást jelent.

"Az oltások és az új rendszerek, amelyek részét képezték, még mindig megérkeztek megfigyeléseink vége felé, így a helyreállítás folytatódhat" - mondja Dr. Efron Rosenzweig a tanulmány szerzője.

Bár a funkcionális fejlesztések csakrészleges, Dr. Gregoire Curtine, a svájci Szövetségi Technológiai Intézet (EPFL), Genf, a tanulmányt „mérföldkőnek tekinti a regeneratív orvoslásban”.

„És ez nem meglepő, ha ezt figyelembe vesszükaz új sejtek és vegyületeknek az idegrendszerbe történő funkcionális integrációja időt vesz igénybe és a speciális rehabilitációs eljárások szükségesek ”- mondja és hozzáteszi, hogy a tanulmány értékes információkat kínál a lehetséges emberi kutatásokhoz.

Dr. Steve Goldman a Rochesteri Egyetemen egyetért vele:

„Ez nagy ugrás a rágcsálókról a főemlősökre. Ez egy hősies felfedezés.

Tushinsky számára a munka csak most kezdődik. Először is, nem minden őssejt jön létre azonos módon, és csapata megpróbálja meghatározni, melyik a leghatékonyabb a funkció helyreállításában.

Másrészt további kutatásokat is folytata regenerált idegsejtek funkcionális továbbfejlesztésének módjai, hogy axonjaik átterjedjenek a sérült területen, és teljesen helyettesítsék azokat, amelyek a sérülés során elvesztek.

„Túl korai lenni az emberek felé való továbblépésnél” - figyelmeztet -, mivel további kísérletekre van szükség. És ez a türelem teljes mértékben megtérül.