This is a guest post from The Michael J. Fox Foundation for Parkinson’s Research (MJFF). MJFF jest zaangażowana w poszukiwanie leku na chorobę Parkinsona i poprawę jakości życia osób żyjących obecnie z tą chorobą. Komórki macierzyste są cennym narzędziem w tej pracy, pomagając w opracowywaniu nowych terapii i zdobywaniu wiedzy na temat choroby. Dowiedz się więcej o pracy, którą wykonują na stronie www.michaeljfox.org.
Choroba Parkinsona jest zaburzeniem neurologicznym, które dotyka jedną na 100 osób w wieku powyżej 60 lat. Choroba powoduje szereg objawów, w tym problemy motoryczne, takie jak drżenie, sztywność mięśni i spowolnienie ruchów, a także objawy niemotoryczne, takie jak zaburzenia funkcji poznawczych, zaburzenia nastroju i zaburzenia autonomiczne. Szacuje się, że na chorobę Parkinsona cierpi prawie 1 milion osób w Stanach Zjednoczonych i ponad 6 milionów na całym świecie. Obecne metody leczenia mogą złagodzić niektóre objawy, ale żadne dostępne terapie nie zatrzymują ani nie spowalniają postępu choroby.
Naukowcy wykorzystują komórki macierzyste, aby lepiej zrozumieć i leczyć chorobę Parkinsona.
Leczenie komórkami macierzystymi
W chorobie Parkinsona (PD) komórki, które wytwarzają chemicznego posłańca dopaminę, degenerują się i obumierają. Wprowadzenie nowych komórek dopaminowych do mózgu może pomóc zastąpić to, co jest tracone w PD i zmniejszyć jej objawy. Takie leczenie mogłoby również zmniejszyć efekty uboczne leków. Długotrwałe stosowanie najczęściej przepisywanego leku na PD (lewodopy) i postępująca choroba mogą prowadzić do dyskinezy lub niekontrolowanych, mimowolnych ruchów.
Komórki macierzyste mogą być wykorzystywane w laboratorium do generowania wielu innych typów komórek, w tym komórek dopaminergicznych. Indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (komórki iPS) pochodzą z dorosłych komórek (zwykle ze skóry lub krwi) i można nimi manipulować, aby zachowywały się jak komórki macierzyste.
Pod koniec 2017 roku naukowcy z laboratorium Jun Takahashi, MD, PhD w Center for iPS Cell Research and Application na Kyoto University w Japonii ogłosili, że badanie przeszczepiające komórki nerwowe wykonane z komórek iPS do mózgów modeli przedklinicznych było obiecujące. Przeszczepione komórki były w stanie wydzielać dopaminę i stymulować neurony w mózgu. Wszczepione komórki przetrwały dwa lata, zdawały się poprawiać objawy i nie powodowały złych skutków ubocznych.
W lipcu 2018 roku badacze z Kioto ogłosili plany rozpoczęcia próby klinicznej przenoszącej procedurę na ludzi. Naukowcy wstrzykują dopaminergiczne komórki progenitorowe – komórki, które rozwijają się w neurony produkujące dopaminę – bezpośrednio do obszaru mózgu związanego z degeneracją neuronów w chorobie Parkinsona. Naukowcy zakończyli pierwszy przeszczep w październiku i planują wykonać sześć dodatkowych operacji do 2022 r.
W Stanach Zjednoczonych badacze przyglądają się innym możliwym podejściom terapeutycznym z wykorzystaniem komórek macierzystych. Lorenz Studer, MD, z Memorial Sloan Kettering Cancer Center, był częścią zespołu, który jako pierwszy z powodzeniem stworzył neurony dopaminergiczne z ludzkich embrionalnych komórek macierzystych. Jego laboratorium opracowuje obecnie klinicznej jakości preparat komórek neuronów dopaminowych z embrionalnych komórek macierzystych. Komórki zostały pomyślnie zaszczepione w modelach zwierzęcych, a laboratorium Studera potencjalnie przejdzie do badań klinicznych na ludziach w 2019 roku. Dzięki wsparciu z MJFF, Ole Isacson MD, PhD, i Penelope Hallet, PhD, z Harvard Medical School testują inne obiecujące podejścia terapeutyczne z wykorzystaniem komórek macierzystych, używając neuronów dopaminergicznych z komórek iPS i embrionalnych komórek macierzystych.
Komórki macierzyste jako narzędzia
Komórki macierzyste mogą być również wykorzystywane do tworzenia modeli choroby w celu poznania molekularnych mechanizmów PD i testowania nowych cząsteczek leków.
Narodowy Instytut Zaburzeń Neurologicznych i Udaru mózgu przy Narodowym Instytucie Zdrowia stworzył ogólnodostępne repozytorium zmodyfikowanych komórek macierzystych pochodzących od osób z chorobą Parkinsona, osób z mutacjami genetycznymi związanymi z PD (z chorobą i w grupie ryzyka) oraz ochotników z grupy kontrolnej. Naukowcy wykorzystują te komórki do badania procesu rozwoju choroby Parkinsona i roli genetyki. Mogą być one również wykorzystywane do badania potencjalnych terapii lekowych.
Fundacja Michaela J. Foxa również dostarcza komórki macierzyste do projektów naukowych. Sponsorowane przez MJFF badanie Parkinson’s Progression Markers Initiative (PPMI) sprawia, że komórki iPS są dostępne bez żadnych kosztów dla wykwalifikowanych badaczy. W ramach badania udostępniono ponad 130 linii komórkowych z różnych kohort: osób z PD, osób z grupy kontrolnej oraz ochotników zagrożonych rozwojem PD. W połączeniu z dogłębnymi danymi molekularnymi, klinicznymi i obrazowymi zebranymi przez PPMI, komórki te mogą być potężnym narzędziem do zrozumienia, co jest inne w chorobie Parkinsona i jak naukowcy mogą zająć się tą dysfunkcją za pomocą nowych metod leczenia.
Przyszłość
Badania nad komórkami macierzystymi mogłyby pomóc naukowcom lepiej zdefiniować patologię choroby Parkinsona, zbadać nowe leki i opracować nowe metody leczenia. Istnieją wyzwania, które należy przezwyciężyć; nadal trzeba pracować, aby wygenerować solidne komórki, zarówno w jakości, jak i ilości, które mogą przetrwać i funkcjonować odpowiednio w mózgu. Naukowcy badają, które źródło komórek (indukowane pluripotencjalne lub embrionalne) jest najskuteczniejsze, a naukowcy zapewnią, że każde leczenie jest bezpieczne, zanim stanie się powszechne.
Momentum jest jednak coraz większe, a lepsza technologia i zrozumienie choroby popycha pole w kierunku nowych metod leczenia.
Dowiedz się więcej o komórkach macierzystych z Fundacji Michaela J. Foxa i ISSCR.
.