Нейроны из индуцированных стволовых клеток лечат травмы спинного мозга без иммуносупрессии
Международная команда, возглавляемая учеными из Калифорнийского университета в Сан-Диего, в статье, опубликованной 9 мая 2018 г. в Science Translational Medicine, описывает успешную трансплантацию без иммуносупрессии предшественников нейронов, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (иПСК) свиньям с травмой спинного мозга.
Основным препятствием в использовании аллогенных (полученных от доноров) нейральных стволовых клеток для восстановления повреждённых тканей, например, при травме спинного мозга, является постоянное отторжение трансплантата. Для предотвращения реакции «трансплантат против хозяина» применяется комплексная терапия, подавляющая иммунный ответ реципиента.
Международная команда учёных из США и Чехии успешно пересадила в спинной мозг генетически идентичные нейральные клетки-предшественники (neural precursor cells, NPCs), полученные из аутологичных иПСК, взрослым свиньям без подавления иммунного ответа. Пересаженные клетки выживали в течение продолжительного времени, дифференцировались и не формировали опухолей.
Исследователи также продемонстрировали, что эти же клетки показали сходную долгосрочную выживаемость у взрослых свиней с травмированным спинным мозгом при аллогенной трансплантации после непродолжительного курса иммуносупрессоров.
«Перспектива использования иПСК огромна, но существуют проблемы. В данном исследовании мы продемонстрировали альтернативный подход», — говорит старший автор статьи доктор Мартин Марсала (Martin Marsala), профессор кафедры анестезиологии в Медицинской школе Калифорнийского университета в Сан-Диего (University of California San Diego School of Medicine).
«Мы использовали клетки кожи взрослой свиньи, вида животных, которые имеют много общего с человеком в строении и функциях спинного мозга и центральной системы. Мы перепрограммировали эти клетки в стволовые, а затем заставили их превратиться в нейрональные клетки-предшественники, дающие начало нервным клеткам. Так как они сингенны — генетически идентичные со свиньёй-реципиентом, они иммуносовместимы. Они растут и дифференцируются, не нуждаясь в иммуносупрессии».
Соавтор работы доктор Сэмюэль Пфафф (Samuel Pfaff), профессор Института биологических исследований им. Солка (Salk Institute for Biological Studies), также отметил: «Используя секвенирование РНК и инновационные биоинформационные методы для деконволюции происхождения типов РНК, исследовательская группа продемонстрировала, что нейральные клетки-предшественники, полученные из иПСК, благополучно приобретают генетические характеристики зрелой ткани ЦНС даже после трансплантации в мозг крысам».
В процессе исследования учёные трансплантировали NPC в неповреждённый спинной мозг сингенных свиней без иммуносупрессии. Они обнаружили, что NPC выжили и дифференцировались в нейроны, и поддерживали глиальные клетки весь период наблюдения. Пересаженные нейроны наблюдались даже через семь месяцев после трансплантации.
Далее учёные трансплантировали аллогенные нейральные клетки-предшественники свиньям с хроническим повреждением спинного мозга, получавшим после этого иммунодепрессанты в течение четырёх недель. NPC, как и в предыдущем этапе исследований, показали долгосрочное выживание и успешную дифференцировку.
«Наши текущие эксперименты сосредоточены на создании и тестировании иПСК человека клинического класса – основного источника клеток, который будет использоваться в будущем для лечения повреждений спинного мозга и центральной нервной системы при сингенных и аллогенных условиях», — говорит Марсала.
«Поскольку необходим длительный посттрансплантационный период (один — два года) для достижения наилучшего лечебного результата пересадки клеток, исключение иммуносупрессивной терапии значительно повысит шансы достижения более стабильного улучшения у пациентов с травмой спинного мозга, получающих NPC, которые были выращены из иПСК».
«В наших текущих клинических исследованиях по замене клеток иммуносупрессия необходима для успешной выживаемости аллогенных клеточных трансплантатов. Отказ от необходимости иммуносупрессии в результате использования сингенных клеточных трансплантатов станет огромным шагом вперед», — сказал соавтор работы доктор Джозеф Чакчи (Joseph Ciacci), нейрохирург и профессор хирургии в Калифорнийском университете Сан-Диего.
