Примечательно, что мыши выздоравливали даже после того, как их тела отвергли человеческие стволовые клетки. «Когда мы имплантировали человеческие клетки парализованным мышам, они встали и начали ходить через пару недель и полностью выздоровели в течение следующих нескольких месяцев», — сказала соруководитель исследования Жанна Лоринг, профессор нейробиологии развития в Институте нейробиологии. ЦРИ.Томас Лейн, иммунолог из Университета Юты, который вместе с Лорингом руководил исследованием, сказал, что никогда не видел ничего подобного. «Мы изучали стволовые клетки мыши в течение долгого времени, но никогда не видели клинических улучшений, которые произошли с человеческими клетками, предоставленными лабораторией доктора Лоринга», — сказал Лейн, начавший исследование в Калифорнийском университете в Ирвине.Резкое выздоровление мышей, о котором перед печатью сообщает журнал Stem Cell Reports, может привести к новым способам лечения рассеянного склероза у людей.
«Это большой шаг вперед в разработке новых методов лечения для остановки прогрессирования заболевания и содействия выздоровлению пациентов с рассеянным склерозом», — сказал соавтор исследования Крейг Уолш, иммунолог из Калифорнийского университета в Ирвине.Терапия стволовыми клетками для рассеянного склерозаРС — это аутоиммунное заболевание головного и спинного мозга, которым страдают более полумиллиона человек в Северной Америке и Европе и более двух миллионов человек во всем мире.
При РС иммунные клетки, известные как Т-клетки, проникают в верхние отделы спинного и головного мозга, вызывая воспаление и, в конечном итоге, утрату изолирующего покрытия нервных волокон, называемого миелином. Пораженные нервные волокна теряют способность эффективно передавать электрические сигналы, что в конечном итоге может привести к таким симптомам, как слабость конечностей, онемение и покалывание, усталость, проблемы со зрением, невнятная речь, проблемы с памятью и депрессия.
Современные методы лечения, такие как бета-интерферон, направлены на подавление иммунной атаки, которая отделяет миелин от нервных волокон. Но они эффективны лишь частично и часто имеют серьезные побочные эффекты. Группа Лоринга в TSRI искала другой способ лечения рассеянного склероза с использованием плюрипотентных стволовых клеток человека, которые могут трансформироваться в любой из типов клеток в организме.
Группа Лоринга была сосредоточена на превращении стволовых клеток человека в клетки-предшественники нейронов, которые являются промежуточным типом клеток, которые в конечном итоге могут развиваться в нейроны и другие типы клеток нервной системы. В сотрудничестве с группой Лейна команда Лоринга тестировала эффекты имплантации человеческих нервных клеток-предшественников в спинной мозг мышей, инфицированных вирусом, вызывающим симптомы рассеянного склероза.
Эффект доминоТрансформация, которая произошла у в значительной степени иммобилизованных мышей после инъекции человеческих нервных клеток-предшественников в поврежденный спинной мозг животных, была драматичной. «Том позвонил мне и сказал:« Ты не поверишь этому », — сказал Лоринг. «Он прислал мне видео, на котором видно, как мыши бегают по клеткам.
Я сказал:« Вы уверены, что это одни и те же мыши? »»Что еще более примечательно, животные продолжали ходить даже после отторжения человеческих клеток, что произошло примерно через неделю после имплантации. Это говорит о том, что человеческие стволовые клетки секретировали белок или белки, которые оказывали длительное влияние на предотвращение или замедление прогрессирования рассеянного склероза у мышей, — сказал Рон Коулман, аспирант TSRI в лаборатории Лоринга, который был первым автором статьи. с Лу Ченом из Калифорнийского университета в Ирвине. «Как только человеческие стволовые клетки пинают это первое домино, клетки могут быть удалены, и процесс будет продолжаться, потому что они инициировали каскад событий», — сказал Коулман.
В новом исследовании ученые показали, что имплантированные стволовые клетки человека вызвали образование белых кровяных телец, известных как регуляторные Т-клетки, которые несут ответственность за прекращение аутоиммунного ответа в конце воспаления.
Кроме того, имплантированные клетки высвобождали белки, которые сигнализировали клеткам о повторной миелинизации нервных клеток, лишенных своей защитной оболочки.Счастливая случайностьКонкретная линия клеток-предшественников нервных клеток человека, использованная для лечения мышей, стала результатом счастливого случая.
Коулман использовал обычную технику для превращения стволовых клеток человека в клетки-предшественники нейронов, но на полпути решил отклониться от стандартного протокола. В частности, он перенес развивающиеся клетки в другую чашку Петри.«Я хотел, чтобы все клетки имели схожие свойства, и они действительно выглядели по-разному, когда я их не переносил», — сказал Коулман, который был заинтересован в изучении рассеянного склероза после того, как его мать умерла от болезни.
Этот шаг, названный «переходом», оказался ключевым. «Оказывается, пассирование изменяет типы белков, которые экспрессируются клетками», — сказал он.Лоринг назвал создание успешной линии клеток-предшественников нейронов «счастливой случайностью». «Если бы мы использовали общие методы для создания ячеек, они бы не сработали», — сказала она. «Мы показали это сейчас. Существует дюжина различных способов создания нейронных клеток-предшественников, и только этот пока работает.
Теперь мы знаем, что невероятно важно делать клетки одинаковыми каждый раз».По горячим следам
В настоящее время команда работает над обнаружением конкретных белков, которые выделяет уникальная линия клеток-предшественников человека. Одним из многообещающих кандидатов является класс белков, известных как трансформирующий фактор роста бета, или TGF-B, который, как показали другие исследования, участвует в создании регуляторных Т-клеток. Эксперименты ученых показали, что нервные клетки-предшественники человека высвобождали белки TGF-B, находясь внутри спинного мозга поврежденных мышей. Однако также вероятно, что другие, еще не идентифицированные, белковые факторы также могут быть вовлечены в исцеление мышей.
Если команда сможет точно определить, какие белки, выделяемые клетками-предшественниками нейронов, ответственны за выздоровление животных, возможно, удастся разработать методы лечения рассеянного склероза, которые не предполагают использования стволовых клеток человека. «Как только мы определим факторы, ответственные за исцеление, мы сможем сделать из них лекарство», — сказал Лейн. Другой возможностью, сказал Лоринг, могло бы стать наполнение спинного мозга людей, страдающих рассеянным склерозом, белковыми факторами, которые способствуют заживлению.
Лучшее понимание того, что делает эти человеческие нейронные клетки-предшественники эффективными у мышей, будет ключом к разработке любого из этих методов лечения людей. «Сейчас мы идем по следу того, что эти клетки делают и как они работают», — сказал Лоринг.