Нейрони, отримані зі штучних стовбурових клітин, дозволяють послабити симптоми хвороби Паркінсона.
Кожен раз, коли ми говоримо про стовбурові клітини, обов'язково згадуємо про їхні медичні перспективи. Як відомо, стовбурові клітини можуть перетворюватися на будь-який інший тип клітин, і з їх допомогою цілком можна було б заповнювати клітинні втрати, що трапляються при травмах, хворобах тощо.
Знамениті нейродегенеративні хвороби (хвороба Альцгеймера, Паркінсона і т. д.) пов'язані якраз з масовою загибеллю нейронів у мозку. Раз стовбурові клітини перетворюються на що завгодно, значить, і в нейрони теж. Чи можна за допомогою клітинно-стовбурових методів додати мозку нервових клітин замість загиблих?
Тут є один дуже важливий момент - новий нейрон адже недостатньо просто засунути в мозок, він повинен встановити контакти з іншими нервовими клітинами, включитися в нейронні ланцюжки, які обробляють ту чи іншу інформацію. Чи може пересаджений нейрон все це виконати? Нас насправді може: рік тому ми писали про експерименти, в яких нейрони, отримані зі стовбурових клітин, пересаджували мишам в мозок, в зорову кору - пересаджені кліті встановили правильні контакти з «місцевими», так що зір у мишей навіть покращився.
Дослідники з Університету Кіото виконали щось схоже з мавпами, тільки цього разу мова йшла про те, щоб впровадити в мозок нейрони іншого різновиду - ті, які в першу чергу гинуть під час синдрому Паркінсона.
Для цього використовували штучні стовбурові клітини, які отримують із зрілих спеціалізованих клітин тіла: у семи осіб (трьох з хворобою Паркінсона і чотирьох здорових) брали зразки крові і шкіри і потім за допомогою спеціального білкового коктейлю перепрограмували шкірні і кров'яні клітини так, щоб вони втратили спеціалізацію, забули про свої функції і повернулися, так би мовити в дитинство.
Отримані таким чином індуковані плюрипотентні стовбурові клітини, як і справжні стовбурові клітини з ембріона, здатні ділитися надзвичайно довго, так що їх можна було наростити в потрібній кількості, а потім за допомогою вже інших білків-регуляторів відправити на нейронний шлях розвитку.
Нейрони, як ми сказали, потрібні були не будь-які, а ті, які синтезують дофамін і працюють в рухових центрах мозку (хвороба Паркінсона, як відомо, позначається в першу чергу на координації рухів).
Клітини, коли спеціалізуються, проходять через кілька етапів. Дослідники чекали, коли стовбурові клітини до певного моменту просунуться у своїх перетвореннях на нервові клітини, після чого пересаджували їх у мозок макак-крабоїдів, де клітини остаточно перетворювалися на зрілі нейрони рухової кори.
Макакам же перед клітинною пересадкою вводили спеціальний нейротоксин, який вбивав рухові нейрони в мозку, так що у мавп починалися симптоми, схожі на симптоми хвороби Паркінсона. Але після того, як у них в мозку з'являлися нові клітини, стан мавп поліпшувався на 40-50%: так, характерний тремор кінцівок у них ставав не таким сильним, як раніше, рухи тварин ставали більш природними.
Терапевтичний ефект був довготривалим, він тривав щонайменше рік. Тобто пересаджені клітини не тільки успішно дозріли до дофамінових нейронів, вони зуміли включитися в роботу нервових ланцюжків - хоча, як пишуть дослідники в статті в Nature, такі нейрони порівняно з природними клітинами синтезували тільки половину того дофаміну, що повинні були. (Можливо, якби клітини на заміну вдалося змусити давати більше дофаміну, то і лікувальний ефект був би сильнішим.)
Варто нагадати, що клітинну сировину для експериментів брали в тому числі і у людей з синдромом Паркінсона, тим не менш, ніяких проблем з такими клітинами не виникло. Навіть якщо причини хвороби у тих людей були спадково-генетичні - а це означає, що відповідні дефектні гени були у всіх клітин організму - то все одно вони ніяк не проявилися ні після перетворення на стовбурові клітини і потім в нейрони, ні після пересадки в мавпячий мозок.
І все ж, якщо говорити про майбутні клінічні перспективи, то бажано все-таки хворій людині пересаджувати клітини, отримані від здорового донора. І тут виникає проблема з імунітетом, який повинен атакувати чужі клітини.
Однак тут можна скористатися деякими хитрощами, які описані в паралельній статті в Nature Communications. Імунні клітини відрізняють своїх від чужих за особливими молекулами на клітинній мембрані, і підбираючи донора, потрібно постаратися знайти такого, щоб мембранні молекули на його клітинах були схожі на мембранні молекули на клітинах хворого.
Як показали досліди на тих же мавпах, це дійсно дозволяє до деякої міри приспати пильність імунної системи. Втім, хоча тут ще належить виконати масу досліджень на тему безпеки і надійності методу, важливо, що клітинно-стовбуровий підхід в принципі може допомогти в разі конкретних захворювань нервової системи.