Исследователи из Научного центра неврологии и Института молекулярной генетики РАН изучили, насколько эффективной оказалась пересадка индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC) при нейродегенеративных заболеваниях. Создав животные модели болезней Паркинсона и Гентингтона, а также разработав методику, которая позволяет перепрограммировать фибробласты в стволовые клетки, и из них – в нейроны, учёные провели трансплантацию определенных типов клеток в разрушенные области мозга и проследили за тенденцией к восстановлению памяти и двигательной активности.
Дофаминергические нейроны, выращенные из iPSC. Credit: Nikon Small World
Эту работу представили на 4-м Национальном конгрессе по болезни Паркинсона и расстройствам движений, который прошел в начале осени в Москве.
Нейродегенеративные заболевания – настоящий бич XXI века, и уже не одна группа исследователей сломала копья в борьбе с ними и головы – в попытках найти эффективные методы лечения, которые бы возвращали пациентам, например, с болезнью Паркинсона или Гентингтона, нормальное качество жизни.
При болезни Паркинсона (БП) деградируют дофаминергические нейроны (производящие нейромедиатор дофамин) черной субстанции, которая находится в пределах среднего мозга. Из-за этого уровень дофамина в полосатом теле падает, и постепенно развиваются характерные клинические симптомы: дрожь в руках, нарушения двигательной активности и речи. Болезнь Гентингтона (БГ) – это генетическая патология, из-за которой разрушаются нейроны коры мозга, скорлупы и хвостатого ядра, и для неё также характерны нарушения в двигательной сфере (хорея или непроизвольные движения), в которым прибавляются когнитивные поведенческие и психические расстройства.
Проблема в том, что оба заболевания неизлечимы, но сейчас в мире разрабатываются инновационные методики которые бы позволили заменить погибшие нейроны новыми, причём, полученными от самого пациента с помощью клеточного перепрограммирования из клеток соединительной ткани.
Исследование проводилось на 49 лабораторных крысах, у которых сначала разными способами моделировали болезни Паркинсона (28 животных) и Гентингтона (21 животное), разрушая нейроны в определённых зонах мозга, а потом трансплантировали в них iPSC. В случае первого заболевания зоной трансплантации стало полосатое тело, и туда вводились дофаминергические нейроны, выделенные из суспензии стволовых клеток. В случае второй патологии зоной интереса было хвостатое ядро, куда пересаживали стволовые клетки, просто дифференцированные по нейрональному типу.
Общая продолжительность жизни крыс с БП составила 16 недель. Животных тестировали 1 раз в неделю на протяжении 12 недель, наблюдая за их поведением в тесте «открытого поля» (учитывается двигательная активность по тому, сколько квадратов прошло животное, а также величина пройденного пути). Двигательная активность в опытной группе (n=21) достоверно повышалась уже на 8 неделе наблюдения и сохранялась высокой до конца эксперимента, тогда как в группе контроля тоже с БП (n=8) от начала «терапии» (простыми фибробластами) до её конца не происходило никаких изменений
Животных с моделью БГ проверяли в «открытом поле» так же, как и «паркинсонических» крыс, и у них опытной группе (n=11) наблюдались подобные изменения в двигательной сфере, тогда как в контрольной группе (n=11), которой вводили вместо клеток физраствор, изменений не возникало. Помимо этого проверяли и их память на 1, 3 и 7 сутки в тесте УРПИ (условная реакция пассивного избегания, где есть светлый безопасный и темный отсек, в котором крысу бьют током). Все леченные крысы в первый день либо совсем не заходили в темный угол, либо заходили, но очень отсроченно, чего нельзя было сказать о контрольных животных, разница с которыми наблюдалась достоверная. Такая же отсрочка выявлялась и в последующие сутки наблюдения.
Учёные считают, что эффект определенно есть, к тому же в этих работах удалось отработать устойчивую модель самих патологий, которые затем можно будет применять в других исследованиях, и, что самое главное – оценить поведенческие изменения в контексте этих моделей.
Результаты этого пилотного проекта по трансплантации клеток говорят о том, что необходимо развивать эту тему на больших выборках и более целенаправленно, чтобы однажды начать уверенное внедрение метода в клинику.
Текст: Анна Хоружая
Экспериментальные подходы к нейротрансплантации на моделях экстрапирамидных заболеваний. Коллектив авторов под руководством С.Н. Иллариошкина. Руководство для врачей, собранное по материалам 4-го Национального конгресса по болезни Паркинсона и расстройствам движений, 2017. стр. 56-60
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.