Терапия с использованием стволовых клеток может восстановить повреждения мозга и улучшить память при деменции

Новая экспериментальная терапия стволовыми клетками, основанная на однократной инъекции, способна восстановить поражения мозга и улучшить память. Исследование учёных из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (University of California, Los Angeles, UCLA) проводилось на мышах с состояниями, имитирующими инсульт и деменцию человека.

Деменция возникает в результате ряда причин и характеризуется множеством симптомов, включая проблемы с памятью, вниманием, общением и координацией движений. Двумя наиболее частыми причинами деменции являются болезнь Альцгеймера и ишемический инсульт (т.н. инсульт белого вещества).

«Это замкнутый круг: две основные причины слабоумия почти всегда наблюдаются совместно, и каждая из них ускоряет другую», — сказал доктор Томас Кармайкл (S. Thomas Carmichael), старший автор исследования и временный директор Центра регенеративной медицины и исследования стволовых клеток Илая и Эдит Броад при UCLA (Eli and Edythe Broad Center of Regenerative Medicine and Stem Cell Research at UCLA).

Примерно 5 миллионов американцев страдают слабоумием.

«С учетом старения населения это число будет стремительно расти», — сказал Кармайкл.

В настоящее время не существует методов лечения, способных остановить развитие ишемического инсульта или улучшить ограниченную способность мозга к самовосстановлению после полученных повреждений.

Новое исследование, опубликованное в Science Translational Medicine, демонстрирует клеточную терапию, которая способна остановить прогрессирование поражения мозга, вызванного болезнью, и стимулировать процессы его самостоятельного восстановления.

В новом терапевтическом методе использовался особый тип глиальных клеток, которые окружают и поддерживают нейроны в центральной нервной системе. Кармайкл и его сотрудники оценили эффекты терапии глиальными клетками, вводя их мышам с поражением мозга, аналогичным тому, которое наблюдаются у людей на ранних и средних стадиях деменции.

«После введения наш препарат для клеточной терапии проникал в поврежденные области мозга и выделял химические вещества, называемые факторами роста, которые стимулировали стволовые клетки мозга, чтобы запустить ответную реакцию восстановления», — говорит доктор Ирен Льоренте (Irene Llorente), автор статьи и доцент кафедры неврологии Медицинской школы Дэвида Геффена в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (David Geffen School of Medicine at UCLA).

Активация регенерации не только останавливала прогрессирующее разрушение, но также активировала образование новых нейронных связей и увеличивала выработку миелина, который окружает отростки нервных клеток, изолируя их от внешнего воздействия.

«Понимание роли глии в восстановлении повреждений белого вещества — критически важная область исследований, которую необходимо изучить», — сказала Франческа Бозетти (Francesca Bosetti), директор программы Национального института неврологических расстройств и инсульта при Национальном институте здравоохранения (National Institutes of Health’s National Institute of Neurological Disorders and Stroke). «Полученные предварительные результаты предполагают, что терапия на основе глиальных клеток может в будущем помочь в борьбе с повреждением белого вещества, от которого ежегодно страдают множество пациентов с инсультом и сосудистой деменцией».

Терапия была разработана в сотрудничестве с Биллом Лоури (Bill Lowry), профессором молекулярной клеточной биологии и биологии развития UCLA. Команда использовала метод, ранее открытый Лоури, для быстрого получения большого количества глиальных клеток путем обработки индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (иПСК) человека препаратом под названием дефероксамин. ИПСК получают из клеток кожи или крови, путём их перепрограммирования в состояние, подобное эмбриональным стволовым клеткам, способным производить неограниченное количество клеток любого типа.

В будущем, если в ходе клинических испытаний на людях будет продемонстрировано, что терапия безопасна и эффективна, исследователи предполагают, что она станет готовым для применения продуктом, а это означает, что клетки будут массово производиться, замораживаться и отправляться в больницы, где они могут использоваться в качестве единоразовой терапии для людей с ранними признаками ишемического инсульта.

Такой подход отличает новый метод лечения от клеточной терапии, специфичной для каждого пациента, с использованием собственных клеток. Индивидуальная клеточная терапия не требует приема лекарств, препятствующих отторжению пересаженных клеток иммунной системой. Однако, несмотря на данное преимущество, она достаточно затратна и отнимает много времени.

«Поражение мозга, вызванное ишемическим инсультом, прогрессирует с каждым днём, поэтому тратить месяцы на лечение каждого пациента не представляется возможным», — сказал Кармайкл, заведующий кафедрой неврологии в Школе медицины. «Наиболее оптимальный вариант — препарат, который хранится в морозильной камере и готов к использованию в любой момент, когда его действие будет максимально эффективно».

Мозг – наиболее благоприятная цель для готового для применения продукта клеточной терапии, поскольку иммунная активность в мозге строго контролируется. Эта особенность, известная как иммунная привилегия, позволяет донорским клеткам или тканям благополучно существовать в течение длительных, даже неопределенных периодов времени без угрозы отторжения иммунной системой реципиента.

Исследователи обнаружили любопытный факт — даже если они удаляли пересаженные клетки через несколько месяцев после их трансплантации, выздоровление мышей продолжалось. Это объясняется тем, что терапия в первую очередь служит мобилизующим сигналом для стимуляции собственных процессов восстановления мозга.

«Поскольку клеточная терапия не восстанавливает мозг напрямую, не обязательно полагаться на сохранность трансплантированных клеток для получения успешного результата лечения», — сказал Кармайкл.

В настоящее время команда проводит дополнительные исследования, необходимые для подачи заявки в Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (Food and Drug Administration, FDA) для получения разрешения тестирования терапии в клинических испытаниях на людях.