Используя метод генной инженерии, который заставляет взрослые клетки кожи превращаться в «плюрипотентные» клетки, иначе известные как индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, которые могут принимать форму множества различных клеток, обнаруженных в других частях тела, «мы делаем клетки мозга из собственная кожа пациента », — говорит Джеффри Ротштейн, доктор медицины, доктор философии, который руководит Институтом исследований мозга и Центром исследований БАС им. Роберта Паккарда.В то время как метод создания этих искусственных клеток использовался другими исследователями, Ротштейн и его коллеги первыми использовали эти индуцированные плюрипотентные стволовые клетки для создания самой большой библиотеки линий клеток мозга, добровольно пожертвованных более чем 20 пациентами с БАС, чья болезнь был вызван различными генетическими мутациями. «Эти человеческие клеточные инструменты послужат платформой для понимания БАС и когда-нибудь откроют новые лекарства для лечения наших пациентов», — говорит Ротштейн, старший автор исследования об этой работе, которое недавно было опубликовано в Интернете в PLOS ONE.
Более 30 000 человек в США имеют диагноз БАС. Мужчины, по-видимому, страдают немного больше, чем женщины.
По словам Ротштейна, одна из каждых 500 смертей у мужчин происходит из-за БАС, «поэтому почти каждый будет знать соседа, друга или члена семьи, который в конечном итоге поддастся этой ужасной болезни».По словам Ротштейна, лекарство от БАС неизвестно, и есть только один препарат, одобренный Управлением по контролю за продуктами и лекарствами, рилузол, который может увеличить продолжительность жизни пациента всего на год.С 1990-х годов исследователи изучали болезнь и возможные способы ее лечения на мышах. По словам Ротштейна, модель мыши очень похожа на то, что происходит у людей, «но спустя 25 лет она не привела к разработке лекарства, которое работает у наших пациентов».
Несколько препаратов были эффективны на мышах и прошли клинические испытания фазы II, в которых установлена безопасная дозировка лекарства для людей, но все они не прошли испытания фазы III, которые подтверждают эффективность лекарства на людях.«Должно произойти кардинальное изменение в нашем подходе к БАС», — говорит Ротштейн.
Поскольку не существует этического или простого способа получить ткань мозга от живых пациентов с БАС, Ротштейн и его коллеги обратились к индуцированному производству плюрипотентных стволовых клеток. Этот метод дает исследователям инструмент для изучения пораженных клеток головного мозга человека, включая специализированные нервные клетки, называемые астроглией, которые играют решающую роль в прогрессировании БАС. Ротштейн и его команда создали 22 клеточные линии для конкретных пациентов, которые включали некоторые распространенные мутации, которые, как известно, связаны с БАС, и депонировали их в клеточной библиотеке, чтобы поделиться с другими учеными.
Библиотека включает клетки пациентов с наследственным БАС, на долю которого приходится около 10 процентов случаев БАС. Ротштейн и его команда также получили клетки от пациентов с ненаследственной формой заболевания — спорадическим БАС, который составляет от 90 до 95 процентов случаев БАС.
У одного пациента исследователи собрали генетический вариант, обнаруженный как в унаследованных, так и в спорадических формах заболевания, и добавили этот вариант в библиотеку.Многие ученые по всему миру уже использовали библиотеку, и Ротштейн надеется, что она будет расти, а исследователи будут делать депозиты из клеточных линий своих пациентов.
В конце концов, индуцированные плюрипотентные стволовые клетки можно будет использовать для моделирования других заболеваний, помимо БАС, и для тестирования потенциальных лекарств, — говорит Ротштейн, добавляя: «Теперь у нас есть реальная модель того, что не так с моими пациентами».