Главная / Новости / Стволовые клетки, полученные из человеческих клеток кожи, подают надежды в качестве метода лечения РС и других заболеваний, связанных с повреждением миелиновой оболочки

Стволовые клетки, полученные из человеческих клеток кожи, подают надежды в качестве метода лечения РС и других заболеваний, связанных с повреждением миелиновой оболочки

14.02.2013г.

Стволовые клетки, полученные из человеческих клеток кожи, подают надежды в качестве метода лечения РС и других заболеваний, связанных с повреждением миелиновой оболочки

Исследование, опубликованное в журнале Cell Stem Cell, показало, что клетки человеческого мозга, созданные путем перепрограммирования клеток кожи, весьма эффективны в лечении заболеваний, связанных с повреждением миелиновой оболочки – группой заболеваний, которая включает рассеянный склероз и такое редкое расстройство детского возраста, как лейкодистрофия. Это исследование является первой успешной попыткой применения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) с целью получения популяции клеток, которые крайне важны для передачи сигналов нейронами. В данном случае, исследователи использовали клетки, тщательно воссозданные из человеческой кожи, и трансплантировали их животным моделям заболевания, связанного с повреждением миелиновой оболочки.

«Исследование убедительно обосновывает полезность ИПСК в качестве реального и эффективного источника клеток для лечения заболеваний, связанных с повреждением миелиновой оболочки», - говорит Стивен Голдман, невролог, сотрудник Медицинского центра при Университете Рочестера, кандидат наук, и ведущий автор исследования. «В действительности, оказывается, что стволовые клетки, полученные из этого источника, по крайней мере, настолько же эффективны, что и клетки, созданные при помощи эмбриональных или тканеспецифических клеток».

Открытие делает возможным разработку новых потенциальных терапий с использованием полученных из ИПСК клеток для лечения целого ряда неврологических заболеваний, характеризующихся гибелью особой популяции клеток в центральной нервной системе, называемых миелиновыми. Подобно изоляции электропроводов, миелин – жировая ткань – покрывает связи между нервными клетками и обеспечивает передачу четкого сигнала от одной клетки к другой. Если миелиновая ткань повреждена, коммуникация между клетками может быть нарушена или даже потеряна.

Наиболее распространенным заболеванием, связанным с повреждением миелиновой оболочки, является рассеянный склероз, состояние, при котором собственная иммунная система организма атакует и разрушает миелин. Гибель миелиновой ткани является также характерным признаком группы серьезных и часто смертельных заболеваний, известных как педиатрические лейкодистрофии. Хотя встречаются они достаточно редко, в совокупности в США ежегодно рождается несколько тысяч детей с какими-либо формами лейкодистрофии.

Источником миелиновых клеток в головном и спинном мозге являются клети под названием олигодендроциты. Олигодендроциты, в свою очередь, это потомки других клеток, называемых клетками-предшественниками олигодендроцитов, или КПО. Заболевания, связанные с повреждением миелиновой оболочки, уже давно рассматриваются как потенциальная мишень для клеточной терапии. Ученые теоретизировали, что если здоровые КПО возможно было бы успешно трансплантировать в поврежденный или больной мозг, то эти клетки могли бы произвести новые олигодендроциты, способные восстановить утраченную миелиновую ткань, тем самым обратив вспять повреждения, вызванные вышеперечисленными заболеваниями.

Однако несколько препятствий мешали работе ученых. Одна из ключевых проблем заключалась в том, что КПО являются «выношенными» клетками центральной нервной системы и появляются на поздних стадиях развития. «По сравнению с нейронами, которые одними из первых формируются в процессе развития человека, для создания глиальных клеток, таких как КПО, необходимо гораздо больше стадий и этапов развития», - говорит Голдман. «Этот процесс требует от нас понимания сущности биологии и нормального развития этих клеток для последующего воспроизведение этой строгой последовательности в лабораторных условиях».

Еще одной проблемой являлось определение идеального источника таких клеток. Большая часть исследований в этой области была сосредоточена на клетках, получаемых из тканеспецифиеских и эмбриональных стволовых клеток. В то время как исследования, рассматривающее эти клетки привели к пониманию биологии стволовых клеток, данные источники перестали считаться идеальными и удовлетворяющими требованию после того, как методы клеточной терапии стали более распространенными.

Открытие в 2007 году того факта, что клетки человеческой кожи можно «перепрограммировать», и вернув в биологическое состояние эквивалентное эмбриональным стволовым клеткам, получить клетки называемые индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками, позволил ученым продвинуться вперед. Так как эти клетки, создаются которые с использованием собственной кожи получателя, обладали бы генетической совместимостью с ним, вероятность отторжения трансплантата значительно сократилась бы. Таким образом, эти клетки подавали надежды в качестве богатого источника материала, из которого можно создавать клетки, необходимые для различных терапий.

Исследовательская группа Голдмана стала первой группой, которая успешно справилась со сложным процессом применения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток для создания КПО. Процесс оказался очень трудоёмким. Сотрудникам лаборатории Голдмана потребовалось 4 года, чтобы создать точную химическую сигнальную систему для перепрограммирования, произвести и, в конечном счете, очистить КПО в количествах, достаточных для трансплантации, при этом, чтобы пройти путь от клеток кожи к трансплантируемой популяции миелин-продуцирующих клеток, каждый раз требовалось почти шесть месяцев.

Добившись успеха в получении и очищении КПО из ИПСК, ученые приступили к оценке способности этих клеток создавать новую миелиновую ткань при пересадке мышам с наследственной лейкодистрофией, которая сделала животных генетически неспособными к продуцированию миелина.

Исследователи обнаружили, что КПО распространились по всему мозгу и начали производить миелин. Они отметили, что клетки, полученные из ИПСК, делали это даже быстрее и эффективнее, чем клетки, созданные с использованием КПО, полученных из ткани. Также у животных не наблюдалось никаких опухолей – опасного потенциального побочного эффекта некоторых терапий стволовыми клетками, а продолжительность жизни у них была гораздо больше, чем у нелеченных мышей. «Новая популяция КПО и олигодендроцитов была плотной, многочисленной и полноценной», - говорит Голдман. «Фактически процесс ре-миелинизации оказался более быстрым и результативным, чем при использовании других источников клеток».

Следующий шаг в оценке эффективности этих клеток – клинические испытания – возможно не за горами. Голдман, совместно с группой исследователей и клинических врачей из Рочестера, Сиракуз и Буффало, готовится к проведению клинического исследования использования КПО для лечения рассеянного склероза. Утверждено, что финансирование работы данной группы, названной Upstate MS Consortium, осуществляется в рамках программы New York State Stem Cell Science (NYSTEM). Хотя ближайшее исследование группы (проведение первых этапов которого запланировано на 2015 год) будет сфокусировано на клетках, получаемых из тканей, Голдман ожидает, что КПО, полученные из ИПСК, будут со временем включены в этот проект.


Источник: medicalnewstoday.com





Читайте далее: