Модифицированные стволовые клетки будут лечить болезнь альцгеймера

Видео: Выпуск от 01 июня 2016 года

Новое исследование показало, что генетически модифицированные стволовые клетки могут стать новым средством для лечения болезни Альцгеймера.

При введении мышам с симптомами болезни Альцгеймера эти клетки увеличивают число связей между нейронами и уменьшают отложения бета-амилоидного протеина в тканях мозга.

Исследование, проведенное нейробиологами из Калифорнийского университета в Ирвайне (США), было опубликовано в научном журнале Stem Cell Research & Therapy.

Ученые продемонстрировали, что новый подход успешно работает на двух разных животных моделях, но пройдет еще немало времени, прежде чем терапия стволовыми клетками будет испытана на людях с болезнью Альцгеймера.

Болезнь Альцгеймера – это прогрессирующее неврологическое заболевание, при котором мозговые клетки постепенно теряют контакт друг с другом, и даже отмирают. Медленная гибель мозга проявляется такими симптомами, как ухудшение памяти, изменение личности, проблемы с решением повседневных задач и др.

Выделяют два отдельных маркера болезни Альцгеймера: отложение тау-протеина внутри мозговых клеток и отложение амилоидного протеина в межклеточном пространстве. Определить, какие патологические изменения происходят в живом человеческом мозге, очень непросто, поэтому эксперименты на мышах чрезвычайно полезны для ученых.

Надежда на лекарства, устраняющие бета-амилоид

Уже несколько лет исследователи ищут способы лечения болезни Альцгеймера, направленные на отложение тау-протеина и бета-амилоида. Рассматриваются также немедикаментозные опции, такие как терапия стволовыми клетками.

В стволовых клетках заложен уникальный потенциал - превращаться практически в любые типы клеток нашего организма. Это не первый случай, когда у ученых возникла идея немного изменить гены стволовых клеток и заставить их вести себя по-другому.



В последнем исследовании ученые попытались создать мозговые клетки, которые повышают уровень энзима неприлизина (neprilysin) – вещества, расщепляющего бета-амилоидный белок. Интересно, что именно этого энзима не хватает в мозгу людей с болезнью Альцгеймера.

Ведущий автор исследования Мэтью Блартон-Джонс (Mathew Blurton-Jones), преподаватель нейробиологии в UC-Irvine, говорит, что есть свидетельства снижения уровня неприлизина с возрастом – это может объяснить высокий риск болезни Альцгеймера у пожилых людей.

Ученый заявил: «Если отложение амилоидного белка является ведущей причиной болезни Альцгеймера, то терапия, направленная на снижение его продукции или на ускорение его деградации, будет полезна для больных, особенно при раннем начале лечения».

Генетически модифицированные клетки сокращают отложения амилоида

Команда проверяла свою идею на двух модифицированных линиях лабораторных мышей, имевших мозговые маркеры болезни Альцгеймера. Эти животные модели назывались 3xTg-AD и Thy1-APP. Большинство исследователей используют только одну линию животных, поэтому часто можно слышать критику, что на других вариантах животных результаты будут отличаться.



Ученые ввели в мозг мышей генетически модифицированные стволовые клетки с повышенной экспрессией гена, кодирующего неприлизин. Для контроля другой группе мышей вводили неизмененные стволовые клетки.

Было обнаружено, что модифицированные клетки продуцируют в 25 раз больше неприлизина по сравнению с клетками в группе контроля, но в остальном эти клетки эквивалентны.

Затем ученые трансплантировали генетически модифицированные и контрольные стволовые клетки в гиппокамп или субикулум (основание гиппокампа) мышей. Эти две зоны мозга больше всего страдают при болезни Альцгеймера.

В мозге грызунов, получивших генетически модифицированные клетки, отложения бета-амилоида существенно уменьшались по сравнению с группой контроля. Это уменьшение было заметно на протяжении как минимум нескольких месяцев после трансплантации клеток.

Исследователи говорят, что использование модифицированных клеток дает большие преимущества перед обычными клетками, поскольку последние лишь улучшают связи между нервными клетками, а модифицированные еще и влияют на межклеточные отложения амилоида.

Команда отмечает, что предстоит проделать немало работы перед тем как протестировать новый подход на человеке.

Сегодня перед учеными стоят два очень важных вопроса:
1. Будет ли новая технология эффективна в отношении водорастворимых форм бета-амилоида?
2. Улучшает ли трансплантация модифицированных клеток улучшать когнитивные навыки?

Профессор Блартон-Джонс говорит, что изучение двух разных животных моделей дает ученым гораздо лучшее понимание болезни Альцгеймера и методов ее лечения, но «необходимо провести больше исследований, чтобы понять, может ли этот подход быть перенесен в клиническую практику».

Средства для финансирования исследования были предоставлены Калифорнийским институтом регенеративной медицины, Ассоциацией болезни Альцгеймера, фондом American Health Assistance, а также Else-Kr ner Fresenius Stiftung (Бад-Хомбург, Германия).

Тем временем иностранные агентства сообщили, что найдено новое лекарство, способное обратить вспять возрастное ухудшение памяти. Ученые обнаружили, что у крыс с возрастным ухудшением памяти и когнитивных навыков состояние улучшается, если давать им препараты, устраняющие избыток мозгового медиатора GABA (гамма-аминомасляной кислоты, ГАМК).