«ПЕРВЫЙ СРЕДИ РАВНЫХ...»
Нормативные документы
Противодействие коррупции
Поступающим
Студентам
Выпускникам
Проект 5-100
Аккредитация специалистов
Репрограммированные клетки в терапии болезни Паркинсона 02.06.2008

Репрограммированные клетки в терапии болезни Паркинсона

Нейроны, полученные из репрограммированных фибробластов кожи, успешно интегрируются в эмбриональный мозг мышей, а также, как было показано, могут быть использованы в терапии болезни Паркинсона, что было продемонстрировано на модели болезни Паркинсона у крыс. Исследование выполнено учеными из Whitehead Institute for Biomedical Research под руководством Мариуса Вернига (Marius Wernig).

Это первая работа, в которой было показано, что репрограммированные клетки могут интегрироваться в развивающийся мозг и оказывать положительный эффект на течение нейродегенеративных расстройств, таких как болезнь Паркинсона.

В 2007 году этой же группой исследователей было обнаружено, что стволовые клетки, полученные путем генетического репрограммирования из терминально дифференцированных фибробластов кожи, могут успешно использоваться для лечения серповидноклеточной анемии (эксперименты проведены на мышах).

Для экспериментов по восстановлению ткани мозга Верниг и его коллеги использовали индуцированные плюрипотентные клетки (от induced pluripotent cells, IPS-клетки), которые были созданы посредством ретровирусной трансфекции взрослых фибробластов кожи. С помощью ретровирусного вектора в клетки были внесены гены Oct4, c-Myc, Sox2 и Klf. Экспрессия этих четырех генов обеспечивает возврат терминально дифференцированных клеток в «стволовое» состояние. После этого полученные «стволовые» клетки были дифференцированы в предшественники нейронов и дофаминэргические нейроны, следуя протоколам дифференцировки, изначально разработанным для эмбриональных стволовых клеток (ЭСК).

В одном из экспериментов нейрональные предшественники были трансплантированы в желудочки головного мозга мышиных эмбрионов. Через девять недель после трансплантации был проанализирован результат. Было обнаружено, что трансплантированные клетки формируют кластеры в областях инъекции, а затем мигрируют из этих кластеров в окружающую нервную ткань. Профессор Марта Константин-Патон (Martha Constantine-Paton) из McGovern Institute for Brain Research and structural analysis в ходе электрофизиологических исследований показала, что эти клетки также дифференцировались в несколько подтипов нервных клеток, включая глиальные клетки, которые функционально интегрировались в развивающийся мозг.

В другом исследовании Верниг использовал крыс, у которых была искусственно вызвана болезнь Паркинсона – распространенное заболевание человека, причиной которого является пониженный уровень гормона дофамина в определенных областях среднего мозга. Для создания модели были селективно уничтожены дофамин-продуцирующие нейроны в одном из полушарий мозга экспериментальных животных. После этого в стриатум мозга животным были трансплантированы дофамин-синтезирующие нейроны, полученные из индуцированных плюрипотентных клеток.

Через четыре недели после операции крысы были протестированы на дофамин-зависимое поведение. В ответ на инъекцию амфетамина крысы с болезнью Паркинсона начинают ходить типичными кругами в сторону, соответствующую полушарию с нарушениями в синтезе дофамина. Восемь из девяти крыс, получивших трансплантацию дофамин-продуцирующих нейронов, демонстрировали нормальное поведение. Через восемь недель после трансплантации было показано, что дофамин-эргические нейроны мигрировали в ткань мозга.

Исследователи настроены очень оптимистично относительно результатов работы и уверены, что IPS-клетки могут успешно применяться в лечении нейродегенеративных расстройств у человека. В то же время, ретровирусная трансфекция клеток может быть потенциально небезопасной, поэтому необходимо найти другие методы возвращения дифференцированных клеток в недифференцированное состояние.


Вверху: нейроны, полученные из IPS-клеток и трансплантированные в эмбриональный мозг мыши, демонстрируют интеграцию в ткань мозга и формируют синапсы с окружающими клетками. Внизу: вид на большом увеличении.


У крыс с искусственно вызванной болезнью Паркинсона траснплантированные дофамин-эргические нейроны, полученные из IPS-клеток, продуцируют дофамин и восполняют функцию утраченных клеток (темная область на правой части фотографии). Левое полушарие мозга – интактное, в нем функционируют собственные дофамин-эргические нейроны.

По материалам: Whitehead Institute for Biomedical Research

Статья по этой тематике на http://celltranspl.ru


Исходная статья: Cbio