Стволовые клетки – новый подход к клеточной терапии нейродегенеративных расстройств

Однократная инъекция стволовых клеток человека сразу после рождения позволяет восстановить разрушенные связи в головном и спинном мозге мутантных «дрожащих мышей» («shiverer mice»), которые были названы так из-за того, что в связи с заболеванием постоянно трясутся и дергаются. Это – серьезный шаг на пути к терапии нейродегенеративных заболеваний с помощью стволовых клеток.

Нейробиологи из Медицинского Центра Рочестерского Университета (University of Rochester Medical Center) использовали в своей работе тип эмбриональных стволовых клеток человека, известных как «глиальные стволовые клетки», способных дифференцироваться в нейроны и клетки глии. У экспериментальных животных было смоделировано расстройство, сокращающее их жизнь до 20 недель. Большинство из 26 мышей в экспериментальной группе, несмотря на инъекции клеток, погибло, однако шесть из них прожили существенно дольше, чем животные из контрольной группы, а четыре – полностью излечились, что вообще впервые было показано для этой линии мышей. Исследователи планируют собрать больше доказательств эффективности этого метода, прежде чем предлагать его для клинических испытаний и внедрения в практику.

Это не просто обещание нового метода терапии, как считает руководитель исследования Стивен Голдман (Steven Goldman), но реальная возможность лечения заболеваний, до сегодняшнего дня считавшихся абсолютно фатальными.

Тысячи детей во всем мире страдают от таких патологических состояний, как педиатрические лейкодистрофии. Клетки в их головном мозге испытывают недостаток миелина – специфического для нервной системы липида, входящего в состав мембран глиальных клеток, образующих так называемые миелиновые оболочки вокруг длинных отростков (аксонов) нейронов. Миелиновые оболочки играют роль изоляторов, обеспечивающих направленную передачу нервных электрических импульсов от одного нейрона к другому. Утрата миелиновых оболочек – причина рассеянного склероза, а также диабета и других распространенных заболеваний.

У детей заболевания, связанные с дегенерацией миелиновых оболочек, весьма разнообразны, однако все они характеризуются схожими симптомами: мышечной слабостью, затрудненностью передвижения, параличами, деменцией; и все приводят к ранней смерти. В настоящее время не существует адекватной терапии ни для одного из этих расстройств.

Голдман и его коллеги работали с «дрожащими мышами» уже в течение десяти лет. В работе, опубликованной в 2004 году в журнале Nature Medicine, они описали метод восстановления миелина в обширном участке мозга экспериментальных животных. Было показано, что трансплантированные животным глиальные стволовые клетки дифференцируются в олигодендроциты – клетки, продуцирующие миелин. В ранних экспериментах ученые пытались восстановить функции отдельных участков мозга, однако такой подход не обеспечивал окончательного выздоровления животных.

В последней же работе исследователи использовали накопленные к настоящему времени знания о путях миграции стволовых клеток в пределах головного мозга. Они инъецировали человеческие стволовые клетки в пять различных областей мозга, из которых клетки затем мигрировали во все остальные участки органа, а также в спинной мозг.

Этот подход увенчался успехом. Всего за два месяца были восстановлены миелиновые оболочки, и количество миелина в мозге экспериментальных животных стало сравнимо с таковым у контрольных интактных мышей. Ученые показали, что вновь образованные глиальные клетки – производные трансплантированных клеток человека.


Миелиновые оболочки, образованные дифференцированными из стволовых клеток человека олигодендроцитами (помечены зеленым флуоресцирующим белком GFP)

По материалам:
University of Rochester Medical Center