Прошедшая неделя принесла нам печальную новость - компания Geron объявила о том, что она прекращает клинические испытания в области терапии с использованием стволовых клеток, сославшись на финансовые трудности. Но это совсем не значит, что попытки терапии с помощью стволовых клеток на этом прекратятся. В этой заметке мы рассмотрим заболевание - болезнь Паркинсона, которое потенциально может быть излечено при помощи стволовых клеток.
 |
| A.D.A.M (C) 2011 |
Прежде, чем мы приступим к статьям непосредственно, давайте разберемся, почему стратегия клеточной терапии применима к этому заболеванию. Болезнь Паркинсона - заболевание, связанное с разрушением нервных клеток черного вещества среднего мозга, выделяющих дофамин. Внешне болезнь выражается в двигательных расстройствах: нарушение баланса, расстройство координации движений, тремор рук и другие. Соответственно, если заменить умирающие нейроны на "здоровые" нейроны, выделяющие дофамин, то можно было бы задержать или остановить развитие заболевания. Сегодня мы уже знаем, кто "виноват" и где этот "виновник" находится, осталось только заменить дефективные нейроны. Остается только найти эффективный способ получения нервный клеток, производящих дофамин (ДА-нейроны).
В начале ноября сразу две группы опубликовали результаты своих исследований, в которых предлагается два подхода к решению этой проблемы.
От эмбриональных стволовых клеток человека к ДА-нейронам
Начнем со статьи, опубликованной в журнале Nature (9 ноября, 2011). Кратко, авторам статьи удалось получить дофаминергические (ДА-) нейроны из эмбриональных стволовых клеток человека in vitro. Кроме того им удалось показать, что они не только функционально сходны с ДА-нейронами здорового человека, но и способны восстанавливать нормальную двигательную активность. Если вам кажется, что вы уже все это где-то слышали, то не удивляйтесь. Попытки получения ДА-нейронов из эмбриональных стволовых клеток уже неоднократно предпринималась, но до сих пор такие нейроны значительно отличались в функциональном плане, от тех, что находятся в среднем мозге. К тому же пересадка, полученных таким образом ДА-нейронов, не только не восстанавливала моторных функций у животных, но и сопровождалась осложнениями (разрастание клеток-доноров, воспалительная реакция).
Давайте подобнее рассмотрим, чем ДА-нейроны, полученные исследователям центра по изучению рака Sloan-Kettering, отличаются от полученных ранее.
1) Использование ингибитора сигнального пути Wnt c броским названием CHIR99021, наряду с ранее опубликованными сигнальными молекулами (FGF8, Sonic Hedgehog) и ингибиторами (ингибиторы Smad), позволило добиться получения зрелых нейронов. А также сократить количество "ненужных" нейронов (серотонинергических и ГАМК-ергических) в культуре.
2) Полученные in vitro ДА-нейроны обладают функциональными характеристиками, сходными с таковыми организме: синтез дофамина, электрофизиологические показатели.
3) Наиболее показательны эксперименты на мышах и крысах с поврежденными дофаминергическими нейронами среднего мозга. Инъекции ДА-нейронов, полученных из стволовых клеток, таким животным приводили к восстановлению двигательных функций. Еще один плюс нового способа получения - отсутствие разрастания тканей, полученных из клеток-доноров, что указывает на утрату способности этих клеток к делению (как и подобает зрелым нейронам)
4) Новый протокол получения ДА-нейронов позволяет производить их в количествах, необходимых для трансплантации человеку. Пока авторы продемонстрировали это на примере макак-резусов.
Все эти результаты выглядят очень впечатляющими, но не стоит забывать, что пациент, получивший такие клетки должен будет принимать иммуносупрессорные препараты всю оставшуюся жизнь, иначе здоровые нейроны будут отторгнуты организмом. Эту проблему можно обойти, если воспользоваться протоколом получения ДА-нейронов, предложенным во второй статье.
ДА-нейроны из клеток кожи
Основное отличие метода, предложенного лабораторией Рудольфа Йениша (Rudolf Jaenisch), заключается в том, что в качестве стартового материала используются клетки кожи (фибробласты). Исследователи показали, что их можно "превратить" в ДА-нейроны, если добавить извне несколько факторов (генов), характерных для данного типа клеток в здоровом мозге. Но это еще не все - для получения зрелых нейронов также необходимо наличие сигнальных молекул FGF8 и Sonic Hedgehog (отмечу, что предыдущая группа тоже их использовала).
Полученные в результате нейроны очень похожи на ДА-нейроны среднего мозга как по внешнему виду, так и по функциональным характеристикам. Как и в предыдущей статье, авторы показали, что пересадка этих клеток мышам с нарушенным ДА-нейронами, приводит в норму двигательные функции и испытуемых животных.
Этот метод имеет одно большое преимущество. В этом случае стартовый материал - клетки кожи - берут у самого пациента, что значительно снижает вероятность отторжения и, следовательно, потребность в иммуносупрессии. Но, на мой взгляд, недостатки метода пока перевешивают преимущества: 1) факторы доставляются внутрь клетки при помощи лентивирусов, которые, как показывает практика, не всегда безопасны; 2) в процессе "перепрограммирования" клетки из одного типа в другой возможно накопление мутаций (этому феномену было посвященно несколько статей весной 2011).
Что же мы имеем в итоге? На мой взгляд два больших шага в сторону решения проблемы. Да, лечение паркинсонизма с использованием стволовых клеток или прямого перепрограммирования придет в клинику не завтра и не через год, но может быть через 10-15 лет у врачей будет безопасное и эффективное средство борьбы с этим распространенным заболеванием.
No comments:
Post a Comment