20 марта 2013

Ученые имплантировали клетки в головной мозг обезьян

Ученые трансплантировали нервные клетки, взятые из кожи обезьян, в их головной мозг и обнаружили, что клетки преобразовались в несколько типов зрелых клеток мозга, согласно результатам нового исследования, опубликованного в журнале Cell Reports. Исследователи обнаружили, что через шесть месяцев клетки выглядели вполне нормально и их можно было отличить только потому, что они изначально были помечены флуоресцентным белком. Эксперимент является доказательством концепции персонализированной медицины, разрабатывающей индивидуальные методы лечения для каждого конкретного человека, все клетки были получены из зрелых клеток кожи обезьян.

Общая проблема клеточной трансплантации — это иммунное отторжение, но в данном случае эта проблема отсутствует, так как клетки кожи были взяты из их собственного тела. «Глядя на такой мозг, вы не сможете сказать, что это трансплантат. Структурно мозг организма-хозяина выглядит как обычный мозг, а трансплантат можно увидеть только под флуоресцентным микроскопом», — объяснил старший автор Су-Чунь-Чжан, профессор неврологии в Университете Висконсин-Мэдисон.

«Я впервые наблюдаю на нечеловекообразных обезьянах такую хорошую интеграцию пересаженных клеток, с такой минимальной реакцией. А самое главное, что через шесть месяцев не было заметно даже шрама», – говорит адъюнкт-профессор кафедры медицинской физики Университета Висконсин-Мэдисон и ведущий соавтор исследования.

Персонализированная медицина – это реальность?

Ученые имплантировали клетки в мозг обезьян с помощью нового хирургического метода, сопровождаемого МРТ-визуализацией. У трех макак резусов, использованных в данном эксперименте, было поражение мозга, которое провоцировало болезнь Паркинсона. Причиной развития болезни Паркинсона является гибель нейронов, вырабатывающих дофамин.

Трансплантированные клетки были получены из плюрипотентных стволовых клеток (iPS клеток), которые, как и эмбриональные стволовые клетки, могут превратиться, практически, в любую клетку организма. Однако они были получены из зрелых, а не эмбриональных клеток.
Затем в лабораторных условиях iPS клетки были перепрограммированы в клетки-предшественники. Эти клетки на промежуточной стадии дифференцировки в дальнейшем превращались в нейроны, передающие нервные импульсы, и глиальные клетки, выполняющие функции питания и обеспечения. Завершающий этап дифференцировки происходил в головном мозге обезьян.

Чжан был первым в мире, кто смог получить нейронные клетки из эмбриональных, а затем и получить iPS клетки. «Основным фактором было то, что мы дифференцировали стволовые клетки только в нейронные клетки. Если бы пересаживаемая клеточная популяция содержала не нейронные клетки, ничего бы не получилось», — говорит он. При трансплантации стволовых клеток всегда присутствует возможность развития рака, но никаких признаков рака обнаружено не было.

«Они выглядят здоровыми, но мы еще использовали антитела, помечающие быстро делящиеся клетки, такие как раковые, но мы их не обнаружили. Как ожидалось, эти клетки стали нейронами с длинными аксонами (проводящее волокно). Они в свою очередь породили олигодендроциты, помогающие строить изолирующие миелиновые оболочки нейронов. Это означает, что они созрели правильно и не являются раковыми клетками», — прокомментировал Чжан.

Чжан руководил группой исследователей по изучению iPS клеток в Центре Вейсмана при Университете Висконсин-Мэдисон. Ученые использовали эксперимент в качестве доказательства принципа, но они пересадили в мозг животных недостаточное количество нейронов для восполнения естественной популяции дофамин-продуцирующих клеток мозга, и поведение животных не изменилось.

Инновационная техника

Несмотря на перспективность техники, до ее клинического применения пока далеко. Авторы отмечают, что для оценки ее безопасности и возможных побочных эффектов необходимо провести дополнительные исследования. Данное исследование — это мостик, который может потенциально принести пользу людям, страдающим различными заболеваниями и шаг по направлению к персонализированной медицине.

«Необходимость нового метода лечения стоит остро», — отмечают авторы, — «Каждый год диагностируется 60000 новых пациентов с болезнью Паркинсона». «Это, действительно, первая трансплантация iPS клеток обезьян тому же животному, и не только в головной мозг. Я не слышал, чтобы кто-то той же обезьяне пересаживал перепрограммированные iPS клетки в кровь, поджелудочную железу или куда-либо еще. Данное экспериментальное исследование дает надежду на развитие персонализированной регенеративной медицины», — заключает Чжан.

Источник: medicalnewstoday.com

Далее по теме: