Tasarımcı Nöronlar Parkinson Hastalığının Tedavisinde Yeni Bir Umut Sunuyor

Özet: Araştırmacılar, nöral olmayan hücreleri, sinaps oluşturabilen, dopamini dağıtabilen ve Parkinson ile ilişkili dopaminerjik hücrelerin yıkımı tarafından zayıflatılan nöronların işlevini geri kazanabilen işlevsel nöronlara dönüştürmek için yeni bir yöntem tasarladılar.

Kaynak: Arizona Devlet Üniversitesi

Nörodejeneratif hastalıklar nöronlara zarar verir ve onları yok eder, hem zihinsel hem de fiziksel sağlığı bozar. Dünya çapında 10 milyondan fazla insanı etkileyen Parkinson hastalığı da bir istisna değildir. Parkinson hastalığının en belirgin semptomları, hastalık orta beyinde bulunan belirli bir nöron sınıfına zarar verdikten sonra ortaya çıkar. Etki, etkilenen nöronlar tarafından üretilen önemli bir nörotransmitter olan dopaminin beynini soymaktır.

Yeni bir araştırmada, Jeffrey Kordower ve meslektaşları, nöronal olmayan hücreleri, beyinde ikamet edebilen, lifli dallarını nöral dokuya gönderebilen, sinaps oluşturabilen, dopamini dağıtabilen ve Parkinson tarafından baltalanan kapasiteleri geri kazanabilen işlevsel nöronlara dönüştürmek için bir süreç tanımlıyor. dopaminerjik hücrelerin yok edilmesi.

Mevcut kavram kanıtı çalışması, deneysel olarak tasarlanmış bir grup hücrenin, farelerin beyinlerine implante edildiğinde hayatta kalma, büyüme, sinirsel bağlantı ve dopamin üretimi açısından en iyi şekilde performans gösterdiğini ortaya koymaktadır.

Çalışma, bu tür nöral greftlerin sonucunun Parkinson hastalığına bağlı motor semptomları etkin bir şekilde tersine çevirdiğini gösteriyor.

Kök hücre replasman tedavisi, Parkinson ve diğer nörodejeneratif hastalıkların tedavisi için radikal yeni bir stratejiyi temsil ediyor. Fütürist yaklaşım, gen parkininde bir mutasyon taşıyan belirli bir Parkinson hastalığı popülasyonunda türünün ilk örneği olan klinik denemede yakında test edilecek.

Deneme, Phoenix’teki Barrow Nöroloji Enstitüsü de dahil olmak üzere, Kordower’ın baş araştırmacı olarak bulunduğu çeşitli yerlerde gerçekleştirilecek.

Kordower, “Parkinson hastalığının bu genetik formundan muzdarip bireylere yardım etme fırsatından daha fazla heyecan duyamayız, ancak bu denemeden alınan dersler, bu hastalığın sporadik veya genetik olmayan formlarından muzdarip hastaları da doğrudan etkileyecektir.” diyor.

Kordower, Arizona Eyalet Üniversitesi’ndeki ASU-Banner Nörodejeneratif Hastalık Araştırma Merkezi’ni yönetiyor ve Biodesign Enstitüsü’nde Charlene ve J. Orin Edson Seçkin Direktörüdür. Yeni çalışma, Parkinson hastalığının etkilerini tersine çevirmek için implantasyona uygun kök hücrelerin deneysel olarak hazırlanmasını ayrıntılı olarak anlatıyor.

Araştırma, derginin güncel sayısında yer almaktadır. Doğa Rejeneratif Tıp.

Parkinson hastalığına yeni bakış açıları

Bir nöronu tanımlamak için sinirbilimci olmanıza gerek yok. Bu tür hücreler, dallanan aksonları ve dendritleri ile anında tanınabilir ve vücuttaki başka hiçbir hücre tipine benzemez. Elektriksel uyarıları aracılığıyla, kalp atış hızından konuşmaya kadar her şey üzerinde titiz bir kontrol uygularlar. Nöronlar aynı zamanda umutlarımızın ve endişelerimizin deposudur, bireysel kimliğimizin kaynağıdır.

Dopaminerjik nöronların dejenerasyonu ve kaybı, Parkinson hastalığını karakterize eden katılık, titreme ve postural instabilite gibi fiziksel semptomlara neden olur. Parkinson hastalığının ek etkileri arasında depresyon, anksiyete, hafıza eksikliği, halüsinasyonlar ve bunama sayılabilir.

Yaşlanan nüfus nedeniyle insanlık, Parkinson hastalığı vakalarında artan bir krizle karşı karşıyadır ve sayıların 2040 yılına kadar küresel olarak 14 milyonu aşması beklenmektedir. L-DOPA ilacının kullanımını içeren mevcut tedaviler yalnızca bu hastalığı ele alabilmektedir. hastalığın motor semptomlarından bazıları ve 5-10 yıllık kullanımdan sonra ciddi, genellikle dayanılmaz yan etkilere neden olabilir.

Parkinson hastalığını tersine çevirebilecek veya acımasız ilerlemesini durdurabilecek mevcut bir tedavi yok. Bekleyen bu acil durumu ele almak için ileri görüşlü yeniliklere umutsuzca ihtiyaç duyulmaktadır.

Parkinson’a karşı (çoklu) güçlü bir silah

Nörodejeneratif hastalığı tedavi etmek için basitçe ölü veya hasarlı hücreleri değiştirmenin sezgisel çekiciliğine rağmen, işlevi eski haline getirmek için canlı nöronları başarılı bir şekilde yerleştirmenin zorlukları çetindir. Kordower da dahil olmak üzere araştırmacıların kök hücreler olarak bilinen bir hücre sınıfını kullanarak olumlu sonuçlar elde etmeye başlayabilmeleri için birçok teknik engelin üstesinden gelinmesi gerekiyordu.

Bir dizi hastalık için çekici bir tedavi olarak kök hücrelere olan ilgi, John B. Gurdon ve Shinya Yamanaka’nın kök hücre araştırmalarındaki buluşlarından dolayı Nobel Ödülü’nü paylaştığı 2012’den sonra hızla ivme kazandı.

Olgun hücrelerin yeniden programlanabileceğini, bu da onları “pluripotent” hale getirebileceğini ya da vücuttaki herhangi bir hücre tipine farklılaşabileceğini gösterdiler.

Bu pluripotent kök hücreler, embriyonik gelişim sırasında gelişen, yaşadıkları yere göç eden ve doğadaki en dikkat çekici dönüşümlerden birinde kalp, sinir, akciğer ve diğer hücre tiplerine dönüşen fetal kök hücrelere işlevsel olarak eşdeğerdir.

sinirsel simya

Yetişkin kök hücreler iki çeşittir. Bir tür kemik iliği, karaciğer ve deri gibi tam gelişmiş dokularda bulunabilir. Bu kök hücreler sayıca azdır ve genellikle türetildikleri dokuya ait hücre tipine dönüşürler.

İkinci tür yetişkin kök hücreler (ve bu çalışmanın odak noktası), uyarılmış pluripotent kök hücreler (iPSC’ler) olarak bilinir. Çalışmada kullanılan iPSC’leri üretme tekniği iki aşamada gerçekleşir. Bir bakıma, hücreler, önce geriye, sonra ileriye doğru zamanda yolculuk yapmaya teşvik edilir.

İlk olarak, yetişkin kan hücreleri, embriyonik kök hücrelere dönmelerine neden olan spesifik yeniden programlama faktörleriyle tedavi edilir. İkinci aşama, bu embriyonik kök hücreleri ek faktörlerle tedavi ederek, istenen hedef hücrelere – dopamin üreten nöronlara – farklılaşmalarına neden olur.

Çalışma, bu tür nöral greftlerin sonucunun Parkinson hastalığına bağlı motor semptomları etkin bir şekilde tersine çevirdiğini gösteriyor. Resim kamu malı

Kordower, “Bu makaledeki en önemli bulgu, ikinci faktör grubunu verdiğiniz zamanlamanın kritik olmasıdır” diyor. “Onları 17 gün boyunca tedavi edip kültürlerseniz ve sonra bölünmelerini durdurup onları farklılaştırırsanız, bu en iyi sonucu verir.”

Mükemmel nöronlar

Çalışmanın deneyleri, 24 ve 37 gün boyunca kültürlenen iPSC’leri içeriyordu, ancak dopaminerjik nöronlara farklılaşmalarından 17 gün önce kültürlenenler, belirgin şekilde üstündü, daha fazla sayıda hayatta kalabiliyor ve dallarını uzun mesafelere gönderebiliyordu.

Kordower, “Bu önemli” diyor, “çünkü daha büyük insan beyninde daha uzun mesafeler kat etmeleri gerekecek ve artık bu hücrelerin bunu yapabildiğini biliyoruz.”

17 günlük iPSC’lerle tedavi edilen sıçanlar, Parkinson hastalığının motor semptomlarında kayda değer bir iyileşme gösterdi. Çalışma ayrıca bu etkinin doza bağımlı olduğunu göstermektedir.

Hayvan beynine az sayıda iPSC aşılandığında, iyileşme göz ardı edilebilirdi, ancak büyük bir hücre tamamlayıcısı daha fazla sinirsel dallanma ve Parkinson semptomlarının tamamen tersine çevrilmesini sağladı.

Ayrıca bakınız

Bu, televizyonun önünde oturan bir çifti gösteriyor.

İlk klinik deneme, Parkin mutasyonu olarak bilinen belirli bir genetik mutasyonu taşıyan bir grup Parkinson hastasına iPSC tedavisi uygulayacak. Bu tür hastalar, Genel veya idiyopatik Parkinson’da bulunan tipik motor işlev bozukluğu semptomlarından muzdariptir, ancak bilişsel gerileme veya demanstan muzdarip değildir.

Bu hasta grubu, hücre replasman tedavisi için ideal bir zemin testi sağlar. Tedavi etkili olursa, stratejiyi Parkinson’un hastalığa yakalanmış çoğu hastayı etkileyen versiyonuna uygulayan daha büyük denemeler takip edecek.

Ayrıca tedavi, Parkinson hastalığını tedavi etmek için potansiyel olarak mevcut tedavilerle birleştirilebilir. Beyin dopamin üreten replasman hücreleri ile tohumlandığında, L-DOPA gibi daha düşük dozlarda ilaçlar kullanılabilir, bu da yan etkileri azaltır ve faydalı sonuçları artırır.

Araştırma, çok çeşitli yıkıcı hastalıklar için hasarlı veya ölü nöronların taze hücrelerle değiştirilmesi için zemin hazırlıyor.

Kordower, “Huntington hastalığı veya çoklu sistem atrofisi ve hatta Alzheimer hastalığı olan hastalar, hastalık sürecinin belirli yönleri için bu şekilde tedavi edilebilir” diyor.

Bu Parkinson hastalığı araştırma haberleri hakkında

Yazar: Basın ofisi
Kaynak: Arizona Devlet Üniversitesi
İletişim: Basın Ofisi – Arizona Eyalet Üniversitesi
Resim: Resim kamu malı

Orjinal araştırma: Açık Erişim.
Parkinson hastalığı için iPSC türevli dopamin progenitör hücre tedavisinin olgunluğunu ve dozunu optimize etme”Benjamin M. Hiller ve ark. Doğa Rejeneratif Tıp


Soyut

Parkinson hastalığı için iPSC türevli dopamin progenitör hücre tedavisinin olgunluğunu ve dozunu optimize etme

Parkinson hastalığını hücre replasman tedavisi ile tedavi etme arayışında, farklılaştırılmış indüklenmiş pluripotent kök hücreler (iPSC), orta beyin dopaminerjik (mDA) hücrelerinin ideal bir kaynağıdır. Daha önce, sıçanlarda 6-hidroksidopamin kaynaklı hemiparkinsonizmi tersine çevirebilen iPSC kaynaklı post-mitotik mDA nöronlarını ayırt etmek için bir protokol oluşturduk.

Bu çalışmada, iPSC başlangıç ​​materyalinin geçişini yaptık ve klinik hücre transplantasyon tedavisine daha fazla çeviri için uyarlanmış bir farklılaşma protokolü tanımladık.

Hücresel olgunluğun, mDA progenitörlerini (17 günlük farklılaşmada dondurularak korunmuş, D17), olgunlaşmamış nöronları (D24) ve mitotik sonrası nöronları (D37) bağışıklığı baskılanmış hemiparkinson sıçanlarına aşılayarak transplantların hayatta kalması ve etkinliği üzerindeki etkilerini inceledik.

D17 progenitörlerinin, hayatta kalma, lif büyümesi ve motor eksiklikler üzerindeki etkiler açısından olgunlaşmamış D24 veya olgun D37 nöronlarından belirgin şekilde üstün olduğunu bulduk. Ventral orta beyne intranigral aşılama, D17 hücrelerinin, striatum dahil olmak üzere ön beyin yapılarına uzun mesafe boyunca innervasyon için D24 hücrelerinden daha büyük bir kapasiteye sahip olduğunu gösterdi.

D17 hücreleri geniş bir doz aralığında (striatum başına 7.500-450.000 enjekte edilmiş hücre) değerlendirildiğinde, hayatta kalan nöronların sayısı, innervasyon ve fonksiyonel iyileşme açısından net bir doz yanıtı vardı. Önemli olarak, bu greftler iPSC’lerden türetilmiş olsa da, herhangi bir hayvanda teratom oluşumunu veya diğer hücrelerin önemli ölçüde büyümesini gözlemlemedik.

Bu veriler, insan iPSC’den türetilen D17 mDA progenitörlerinin, Parkinson hastalığı olan hastalarda transplantasyon denemeleri amacıyla klinik geliştirme için uygun olduğu kavramını desteklemektedir.

Leave a Comment