Komórki macierzyste człowieka powrotem обезьянкам możliwość pominięte obiekty

Terapia komórkami macierzystymi jest bardzo atrakcyjna w swojej intuicyjnej prostoty: czyścisz uszkodzone komórki, uruchamiamy zamiast nich bandę zdrowych, siedzieć bezczynnie i czekać, aż organizm nie самоисцелится. W przypadku z urazami rdzenia kręgowego potencjał komórek macierzystych przywrócić możliwość poruszania się obiecuje fantastyczne perspektywy. Jednak ludzkie ciało to nie maszyna i nie jest prostym systemem, pozwalającym na wymianę części w podróży. Po transplantacji komórki macierzyste często są odrzucane, umierają we wrogim środowisku organizmu nośnika jeszcze przed tym, jak otrzymają szansę na regenerację.

W Ciągu ostatnich trzydziestu lat neurologów próbowałem wiele sposobów próbowali drink za drinkiem ze specjalnych cząsteczek, które mogą przyspieszyć przetrwanie komórek macierzystych. I choć w modelach z gryzoni był wielki sukces, powiększać tę terapię, aby pracowała z prymasami — a to ważne dla badań na ludziach — nie wyszło.

Czy nie wychodziło. W zeszłym miesiącu w czasopiśmie Nature Medicine " opublikowano "ważne" badanie, w którym szczegółowo излагался przepis przeszczepu komórek macierzystych człowieka, które przetrwały i integrujący w uszkodzonych позвоночниках małpy.

Po dziewięć miesięcy po zabiegu komórki rozpowszechnili setki tysięcy oddziałów, które tworzą synapsy z ocalałymi neuronów rdzenia kręgowego małp. Ponadto, płynie mózgowo-neurony mózgowe nośników uznali ludzkie komórki jako własne, tworzy nowe połączenia, które odzyskał zdolność zwierzęcia pominięte obiekty.

"Wzrost, który obserwowaliśmy u tych komórek, jest imponująca, i dziesięć lat temu, to bym myślał, że to niemożliwe", powiedział główny autor pracy dr Mark Тушинский z Instytutu wskazania neuroscience uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego. "Jesteśmy zdecydowanie dodały pewności, że to leczenie zadziała i dla ludzi".

Wczesne prace

Uraz rdzenia kręgowego przycina długie, cienkie neuronowe gałęzie — axons które mózg używa do komunikowania się z resztą ciała. Aby przywrócić funkcji motorycznych, naukowcy muszą przekonać ciało, przywrócić lub zapuścić te połączenia.

Ale w czym problem. Po uszkodzeniu rdzenia kręgowego szybko zmieni macierz pozakomórkowa — skomplikowaną sieć strukturalne cząsteczek — wokół miejsca uszkodzenia. Podobnie jak "cegłami" na drodze, białka te skuteczny sposób hamują przemieszczone komórki macierzyste od wyciągnięcia ich długich аксоновых gałęzi. Ponadto, miejsce uszkodzenia, również pozbawiona obsługujących czynników wzrostu i innych przydatnych cząsteczek, które działają jak odżywczy kokon dla komórek macierzystych.

Aby obejść ten podwójną ochronę, naukowcy tworzą dziesiątki powodujących wzrost koktajli, które mogłyby dać impuls do przemieszczonych komórki. I ta strategia, najwyraźniej zadziałała.

Jeszcze w 2014 roku Тушинский przekształcił komórki skóry zdrowego dawcy-człowieka, przekształcił je w komórki iPSC (indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste) i wprowadził te sztuczne komórki macierzyste w matrix, który zawiera czynniki wzrostu.

Po umieszczeniu графта dwóch szczurów z двухнедельными спинномозговыми urazami, komórki człowieka prędzej w nowe neurony i podali axons w rdzeniu kręgowym szczurów. Ale co dziwne, naukowcy nie zobaczyli żadnych ulepszeń funkcji, częściowo ze względu na blizny w miejscu przeszczepu.

"staramy się zrobić wszystko, co możliwe, aby ustalić najlepszy sposób, aby przenieść metod leczenia z udziałem neural komórek macierzystych u pacjentów z urazem rdzenia kręgowego", mówił Тушинский w tym czasie.

Nowa nadzieja

Wierny swojemu słowu, Тушинский doświadczył swój protokół transferu na обезьянках, które lepiej nadają się jako model dla rdzenia kręgowego człowieka.

Zespół uderzyła w sekcji rdzenia kręgowego małpy i przez dwa tygodnie to wystarczająco dużo czasu, aby pacjenci stabilizowały — wprowadziła komórki macierzyste człowieka w uszkodzone miejsca wraz z czynnikami wzrostu.

Nie udało się. U pierwszych czterech małpy wprowadzenie nawet nie ustala się na miejscu.

"Jeśli staraliśmy się przeprowadzić przeszczep na człowieku bez uprzedniego badania na zwierzętach, byłby znaczne ryzyko niepowodzenia próby klinicznej", mówi Тушинский.

Naukowcy szybko zrozumieli, że muszą zwiększyć ilość ważnego składnika białka w swoim przepisie, aby lepiej "przykleić" przeszczep na miejscu. Zespół odkrył również problemy z niedoborem odporności, synchronizacją funkcji i zabiegiem chirurgicznym. Na przykład, musieli pochylić chirurgiczny stół podczas operacji, aby płynie mózgowo-mózg płyn nie zmyła przeszczep. Ponadto, małpy potrzebna była wysoka dawka leki immunosupresyjne, aby organizm nie atakował komórki człowieka.

Za pomocą pewnych płyny графты, z których każdy zawierał około 20 milionów komórek macierzystych człowieka, trzymane na miejscu u pozostałych pięciu małp.

Wyniki były niesamowite. Już dwa miesiące po przeszczepie naukowcy odkryli wybuch nowych neuronowych gałęzi. Komórki macierzyste w miejscu uszkodzenia rozwinęły się do dojrzałych neuronów, rozpalili do 150 000 aksonów, które rozciągają się na rdzeń kręgowy małpy.

Niektóre z gałęzi odbyły się w odległości 50 mm od miejsca графта, na długości około dwóch płynie mózgowo-mózgowych fragmentów u ludzi. Po drodze są zainstalowane rozległe powiązania z nietkniętymi komórkami małpy.

Co jeszcze bardziej cool, własne axons małprównież tworzą synapsy z sieciom neuronowym графтом człowieka, tworząc związki. Związki te są niezwykle ważne dla wolnych ruchów rąk u ludzi i jest to jeden z pierwszych jasnych dowodów na to, że przemieszczone komórki macierzyste mogą tworzyć podobne schematy.

Po upływie dziewięciu miesięcy nowe połączenia neuronowe pomogliśmy małpy z uszkodzeniami przywrócić ruch w ich kończyny, tak, że ci mogli przegapić miękkie obiekty (np. pomarańcze). I przeciwnie, małpy z biednymi графтами źle kontrolowali precyzyjnych ruchów w dłoniach i palcach — może tylko apelować pomarańczy.

Wyniki mogą wydawać się bardzo imponujące, ale autorzy twierdzą, że dziewięć miesięcy — to jest chwila dla czynnościowy wyzdrowienie.

"Графты i nowe schematy, których częścią były jeszcze вызревали do końca naszych obserwacji, więc naprawa może trwać", mówi autor badania dr Efron Розенцвейг.

Hot funkcjonalne ulepszenia były tylko częściowe, dr Gregoire Куртине ze Szwajcarskiego federalnego instytutu technologicznego (EPFL) w Genewie nazywa badanie "kamień milowy w medycynie regeneracyjnej".

"I nie jest to zaskakujące, jeśli wziąć pod uwagę, że funkcjonalna integracja nowych komórek i połączeń w pracy układu nerwowego wymaga czasu i konkretnych zabiegów rehabilitacyjnych," mówi, dodając, że badanie oferuje cenne informacje dla potencjalnego badania człowiekiem.

Z nim zgadzam i dr Steve Goldman z Rochester university:

"To duży skok od gryzoni do małpy. To heroiczną badanie, jeśli do tego dojdzie".

Dla Тушинского praca dopiero się zaczyna. Po pierwsze, nie wszystkie komórki macierzyste tworzone są takie same, a jego zespół stara się określić, które z nich są najbardziej skuteczne w przywracaniu funkcji.

Z drugiej strony, on też studiuje dodatkowe sposoby dalszego zwiększenia funkcjonalności regenerowanych neuronów, tak, że ich aksony mogą rozprzestrzeniać się poprzez uszkodzoną powierzchnię i w pełni zastąpić te, które zostały utracone w trakcie kontuzji.

"na Razie zbyt wcześnie, aby przejść do ludzi", ostrzega on, ponieważ potrzebne są dodatkowe badania. I to cierpliwość opłaci.