Исследователи из Стэнфордского медицинского университета надеются, что экспериментальное лечение на мышах — трансплантация стволовых клеток крови — может уменьшить признаки болезни Альцгеймера.
Команда ученых под руководством Мариуса Вернига, доктора медицинских наук, профессора патологии и исследователя Стэнфордского института биологии стволовых клеток и регенеративной медицины, трансплантировала стволовые клетки крови и клетки-предшественники мышам, что эффективно привело к замене типа нервных клеток, называемых микроглией, дефектных у мышей с этим заболеванием.
«Этот подход клеточной терапии уникален в этой области, поскольку большинство исследователей работают над поиском таблеток или инъекций для лечения болезни Альцгеймера», — сказал Верниг.
Результаты были опубликованы в августе в журнале Cell Stem Cell. Верниг — старший автор статьи, а постдокторант Ёнджин Ю — ведущий автор.
Несмотря на обширные исследования болезни Альцгеймера, причины нейродегенеративного заболевания и механизмы его развития до конца не изучены. Большинство методов лечения направлены на устранение накопления амилоидных бляшек в мозгу людей с болезнью Альцгеймера, хотя неясно, являются ли эти бляшки просто признаком патологии Альцгеймера или непосредственно вызывают деменцию.
Однако существует четкая связь между несемейной болезнью Альцгеймера, которая имеет тенденцию проявляться в более позднем возрасте и не связана с наследственным вариантом гена, и различными мутациями в микроглии. Клетки микроглии защищают другие клетки мозга от захватчиков и действуют как команда по очистке, удаляя метаболический мусор, который может накапливаться в мозге.
Ученые заметили, что некоторые генетические вариации микроглии демонстрируют сильную корреляцию с повышенным риском болезни Альцгеймера. Одна из таких корреляций связана с геном TREM2, который играет важную роль в том, как микроглия обнаруживает и устраняет нейродегенерацию. «Некоторые генетические варианты TREM2 являются одними из самых сильных генетических факторов риска болезни Альцгеймера», — сказал Верниг.
«Данные убедительны, что дисфункция микроглии может вызвать нейродегенерацию головного мозга, поэтому вполне логично, что восстановление дефектной функции микроглии может быть способом борьбы с нейродегенерацией при болезни Альцгеймера», — добавил он.
Трансплантация TREM2
В ходе исследования мыши с дефектным геном TREM2 получили трансплантаты гемопоэтических стволовых клеток и клеток-предшественников от мышей с нормальной функцией TREM2. Исследователи обнаружили, что трансплантированные клетки восстанавливают кровеносную систему, а некоторые из них эффективно внедряются в мозг реципиентов и становятся клетками, которые выглядят и ведут себя как микроглия.
«Мы показали, что большая часть исходной микроглии мозга была заменена здоровыми клетками, что привело к восстановлению нормальной активности TREM2», — сказал Верниг.
Затем они исследовали, достаточно ли восстановленной активности TREM2 для улучшения здоровья мозга мышей с дефицитом TREM2. «Действительно, у пересаженных мышей мы наблюдали явное уменьшение отложений амилоидных бляшек, которые обычно наблюдаются у мышей с дефицитом TREM2», — сказал Верниг. Они также смогли продемонстрировать восстановление функции микроглии и снижение других маркеров заболеваний, что указывает на то, что функциональное восстановление этого одного гена имело широко распространенные положительные эффекты.
Верниг и его коллеги заявили, что они могут трансплантировать клетки, обладающие повышенной активностью TREM2, что может иметь еще больший эффект.
Однако они предупреждают, что микроглия, образовавшаяся из трансплантированных клеток, немного отличалась от естественной микроглии в мозге мышей. «Эти различия могут каким-то образом иметь пагубный эффект», — сказал Верниг. «Мы должны посмотреть на это очень внимательно».
Кроме того, нынешняя процедура была бы очень рискованной, если бы она была разработана для терапии людей, поскольку трансплантация стволовых клеток крови требует, чтобы реципиент прошел высокотоксичную химиотерапию или лучевую терапию для уничтожения нативных стволовых клеток крови.
Однако многие исследователи, в том числе из Института биологии стволовых клеток и регенеративной медицины, разрабатывают менее токсичные методы подготовки пациентов к трансплантации стволовых клеток. Клеточная терапия головного мозга могла бы затем сочетаться с такими улучшенными и более безопасными методами трансплантации.
Теги: Альцгеймер, биотехнологии, кровь
