211service.com
Komórki macierzyste usuwają wady wrodzone
Wstrzykując komórki macierzyste bezpośrednio do mózgu, naukowcy z powodzeniem odwrócili wady wrodzone neuronów u myszy, których matki otrzymywały heroinę w czasie ciąży. Mimo że większość przeszczepionych komórek nie przeżyła, skłoniły one własne komórki mózgu do przeprowadzenia rozległych napraw.
Naprawa uszkodzeń: Nerwowe komórki macierzyste, oznaczone na zielono barwnikiem fluorescencyjnym, zostały przeszczepione do komórek mózgowych (czerwonych) myszy urodzonej z uszkodzeniem mózgu po tym, jak jej matce podano heroinę podczas ciąży. Transplantacje, takie jak ten, wydawały się skutecznie odwracać defekty komórkowe, biochemiczne i behawioralne, na które cierpiały myszy uszkodzone przez heroinę.
Wcześniej przeszczepione komórki macierzyste okazały się obiecujące w odwracaniu uszkodzeń mózgu spowodowanych udarami, a także chorobami neurologicznymi, takimi jak choroba Parkinsona, Alzheimera i Huntingtona. Ale ich zastosowanie w leczeniu wad wrodzonych jest stosunkowo nowe. W ostatnich latach kilka zespołów badawczych opracowało terapie oparte na komórkach macierzystych dla gryzoni z rzeczywistymi lub symulowanymi wadami wrodzonymi mózgu.
Józef Yanai , dyrektor Pracowni Rossa Badań nad Nerwowymi Wadami Wrodzonymi przy Uniwersytet Hebrajski-Hadassah Medical School , w Jerozolimie, mówi, że terapie komórkami macierzystymi są idealne do leczenia wad wrodzonych, w których mechanizm uszkodzenia jest wieloaspektowy i słabo poznany. Jeśli używasz nerwowych komórek macierzystych, mówi Yanai, są to twoi mali lekarze. Szukają defektu, diagnozują go i rozróżniają, co jest potrzebne do naprawy defektu. W pewnym sensie wykonują moją pracę.
Yanai i jego koledzy zaczęli od myszy, które zostały wystawione na heroinę w łonie matki. Te myszy cierpią na deficyty uczenia się; na przykład umieszczone w zbiorniku z mętną wodą, potrzebują więcej czasu niż normalnym myszom, aby znaleźć drogę z powrotem na zanurzoną platformę. A w hipokampie – obszarze mózgu związanym z pamięcią i nawigacją – krytyczne szlaki biochemiczne są zaburzone i powstaje mniej nowych komórek.
Wszystkie te problemy są szybko rozwiązywane, gdy naukowcy wstrzykują nerwowe komórki macierzyste pochodzące od embrionalnych myszy do mózgów zwierząt wystawionych na działanie heroiny. Podczas pływania leczone myszy doganiały swoich normalnych odpowiedników, a ich deficyty komórkowe i biochemiczne zniknęły. Yanai ogłosił te ustalenia w 2007 oraz 2008 .
Tak dramatyczne wyniki były zaskakujące, biorąc pod uwagę, że zaledwie ułamek procenta przeszczepionych komórek macierzystych przetrwało w mózgach myszy. Ale są one zgodne z wyłaniającym się konsensusem co do tego, jak dorosłe komórki macierzyste wykonują swoje liczne funkcje poprzez tak zwane efekty bystander lub chaperone. Poza prostym generowaniem zamienników uszkodzonych komórek, komórki macierzyste wydają się wytwarzać sygnały, które pobudzają inne komórki do normalnej konserwacji narządów i inicjowania kontroli uszkodzeń.
Mówi, że efekt opiekuńczy jest ważnym aspektem biologii komórek macierzystych, który jest po prostu niedoceniany Evan Snyder , który kieruje Centrum Badań Komórek Macierzystych w Burnham Institute for Medical Research w Kalifornii i którego grupa badawcza ukuła ten termin w 2002 roku. To może być nisko wiszący owoc w dziedzinie komórek macierzystych – korzystając z tego, a nie aspekt zastępowania komórek, który zawsze uważaliśmy za klucz do biologii komórek macierzystych w medycynie regeneracyjnej.
Cesar Borlongan, profesor i wiceprzewodniczący ds. badań na oddziale neurochirurgii Uniwersytetu University of South Florida College of Medicine , wykorzystuje inny model do zbadania zastosowania leczenia komórkami macierzystymi niemowląt z uszkodzonym mózgiem. Celowo ograniczając przepływ krwi i tlenu do mózgów nowonarodzonych szczurów, on i jego koledzy symulują skutki udaru niemowlęcego – niszczącego zdarzenia, które powoduje nieuleczalne uszkodzenie mózgu u noworodków.
Podobnie jak Yanai, Borlongan odkrył, że wstrzyknięcie komórek macierzystych do zaatakowanych mózgów szczurów odwróciło niektóre deficyty behawioralne obserwowane przed leczeniem. Na przykład leczone szczury mogą balansować przez dłuższy czas na obracającym się pręcie.
Aby zbliżyć ten rodzaj terapii do testów klinicznych na ludziach, Borlongan eksperymentował z dożylnym podawaniem komórek macierzystych. W lipcu ubiegłego roku w wersji online Dziennik mózgowego przepływu krwi i metabolizmu , on i jego koledzy ogłosili, że przeszczepione komórki macierzyste dają taki sam wynik u szczurów, niezależnie od tego, czy podano je dożylnie, czy wstrzyknięto je bezpośrednio do mózgu.
Yanai odniósł podobny sukces z podawaniem dożylnym w swoim modelu narażenia na heroinę, co planuje ogłosić na tegorocznym dorocznym spotkaniu Międzynarodowe Towarzystwo Badań nad Komórkami Macierzystymi , w Barcelonie.
Wstrzyknięte komórki macierzyste są w stanie migrować z krwiobiegu do mózgu z dwóch powodów, mówi Borlongan. Po pierwsze, uszkodzony mózg wysyła sygnały chemiczne, które rekrutują komórki. Po drugie, uszkodzenie mózgu może naruszyć barierę krew-mózg, która normalnie reguluje, które substancje mogą przekroczyć próg do mózgu.
Jednak nie wszyscy są entuzjastycznie nastawieni do podejścia dożylnego. Darwin prockop , dyrektor Instytut Medycyny Regeneracyjnej w Texas A&M Health Science Center College of Medicine ostrzega, że wstrzyknięte komórki mogą osadzać się w innych narządach – zwłaszcza w płucach – powodując niepożądane, a nawet śmiertelne skutki uboczne. A według Evana Snydera może nie być konieczne wchodzenie do krwiobiegu; jego grupa nie widziała żadnych poważnych zagrożeń związanych z bezpośrednim wstrzyknięciem mózgu, drogą, którą uważa za klinicznie wykonalną u ludzi.
Ale wszystkie te terapie polegają na wprowadzaniu do organizmu obcych komórek, a zatem stwarzają ryzyko wywołania potencjalnie niebezpiecznej odpowiedzi immunologicznej. W większości dotychczasowych badań leczone gryzonie otrzymują silne leki immunosupresyjne. Yanai bada obecnie spersonalizowane metody leczenia, aby obejść ten problem: komórki są pobierane od leczonego zwierzęcia, nakłaniane do powrotu do stanu przypominającego komórki macierzyste, a następnie przeszczepiane. Ponieważ pochodzą od leczonego zwierzęcia, komórki są rozpoznawane jako własne i ignorowane przez układ odpornościowy.
Niedawno Borlongan odkrył, że leki immunosupresyjne są niepotrzebne w modelu udaru niemowlęcego. Ponieważ leczy gryzonie w bardzo młodym wieku, ich wciąż niedojrzały układ odpornościowy wydaje się stosunkowo niewzruszony przez przeszczepione komórki macierzyste. Borlongan zauważa, że odpowiedź immunologiczna niskiego poziomu może być rzeczywiście użyteczna: zmniejszenie liczby komórek, które przetrwają w dłuższej perspektywie, może zmniejszyć prawdopodobieństwo, że wstrzyknięte komórki rozmnażają się w sposób niekontrolowany i tworzą guzy.
Niemniej jednak, według Prockop, ryzyko nowotworów jest poważnym problemem w przypadku jakiejkolwiek terapii opartej na komórkach macierzystych. I chociaż optymistycznie patrzy na przyszłość terapii komórkowych w leczeniu wielu różnych chorób, apeluje o ostrożność i sumienie przy rozważaniu poważnych wad wrodzonych. Wielkie niebezpieczeństwo polega na tym, że można wziąć dziecko, które może być skazane na śmierć za kilka lat, i uczynić je inwalidą na całe życie, które wymaga ciągłej opieki pielęgniarskiej, mówi. Tak więc perspektywy, jeśli myślisz o nich ciężko, są niezwykle niepokojące. Jeśli nie uzyskasz całkowitego wyleczenia, możesz wyrządzić więcej szkody niż pożytku.