Врачи, ищущие лекарство от агрессивной формы рассеянного склероза, продолжают гоняться за миражом: независимо от того, насколько хорошо лекарство работает в лаборатории, многим пациентам в клинике оно, похоже, никогда не поможет. Но после тщательного изучения стволовых клеток пациентов и их семей исследователи пришли к выводу, что они знают, почему лекарства, выпускаемые в лабораториях, никуда не годятся. Нейробиолог д-р. Стивен Крокер, доцент кафедры неврологии в UConn Health, и его коллеги предлагают объяснение в феврале. 1 выпуск экспериментальной неврологии.
Люди с рассеянным склерозом (РС) страдают от потери зрения, боли и паралича, которые со временем ухудшаются. Симптомы вызваны паразитными электрическими сигналами в нервной системе. Наши нервы работают как электрические провода, и, как и провода, они нуждаются в изоляции вокруг себя. Изоляция вокруг наших нервов – это вещество под названием миелин, вырабатываемое другими клетками мозга, называемыми олигодендроцитами. По причинам, которые еще не изучены, олигодендроциты у людей с рассеянным склерозом не восстанавливают миелин надежно. Таким образом, люди с рассеянным склерозом постепенно теряют миелин, их нервы начинают закрываться, как изношенные провода, и в конечном итоге эти нейроны умирают.
Большинство видов рассеянного склероза имеют паттерн болезни, а затем ремиссию: симптомы усиливаются, затем проходят, а затем снова обостряются. Существуют эффективные препараты, которые помогают пациентам продлить периоды ремиссии, и кто-то с диагнозом РС в возрасте 20 лет может жить комфортно в течение десятилетий. Но первичный прогрессирующий МС (ППРС) – другое дело. Пациенты с диагнозом ППРС заболевают неуклонно, без ремиссии. И на данный момент нет препаратов, которые надежно помогают.
Поскольку пациенты с ППРС испытывают острую потребность, многие исследователи ищут возможные методы лечения среди лекарств, которые уже были одобрены для лечения других заболеваний. Таким образом, они могут переходить от лаборатории к пациенту, если подскажут. И пока что многие лекарства показали себя многообещающими – в лабораторных условиях. Но когда они тестируются на реальных пациентах с ППРС, кажется, что ни один из этих препаратов мало помогает.
Крокер и его коллеги из UConn Health хотели знать, почему. Чего всем не хватало в поисках для лечения ППРС?
Итак, исследователи собрали клетки крови у пациентов с PPMS, а также у братьев и сестер пациентов или их супругов. Затем в лаборатории они "перепрограммирован" их и превратили в нейропрогениторные стволовые клетки. Стволовые клетки могут превращаться в клетки любого типа в организме; стволовые клетки-предшественники нейро-предшественников обнаруживаются только в головном мозге и специализируются на превращении в новую мозговую и нервную ткань, такую как клетки олигодендроцитов, которые повторно миелинизируют нервы. Известно, что эти нейропрогениторные стволовые клетки защищают мозг от травм, но в этом недавнем исследовании впервые был задан вопрос, обладают ли эти стволовые клетки от кого-то с PPMS такой же способностью защищать мозг, как и от кого-то без этого заболевания.
Чтобы изучить этот вопрос, сначала исследователи попытались добавить стволовые клетки в ткани мозга животных с повреждениями, аналогичными PPMS. Стволовые клетки от здоровых родственников и супругов начали восстанавливать поврежденные участки. Но стволовые клетки PPMS ничего не сделали.
"Это как если бы вы вызывали Национальную гвардию, чтобы остановить беспорядки, а [вместо этого] они все садятся и начинают обедать," Крокер говорит.
Доктор. Затем Крокер и его коллеги проверили, чем эти стволовые клетки отличаются, выращивая их в лабораторных чашках. Они собрали суп, в котором росли клетки, названный «кондиционирующей средой», и впоследствии протестировали, как это влияет на другие клетки, выросшие в нем. Стволовые клетки оставили после себя химические вещества и белки в кондиционированной среде, небольшие сообщения, которые сообщают другим клеткам, которые появятся позже, о том, что им нужно делать. После кондиционирования среды стволовыми клетками исследователи вырастили клетки олигодендроцитов и измерили, как они созревают в чашке. Клетки, выращенные в среде, кондиционированной здоровыми стволовыми клетками, без проблем превратились в красивые, большие олигодендроциты. Но клетки, добавленные в чашки, кондиционированные стволовыми клетками PPMS, вообще не созрели. Что-то в нервных стволовых клетках пациентов с ППРС разрушало молодые олигодендроциты, сбивая их с пути.
Затем члены исследовательской группы Крокера протестировали несколько кандидатов в препараты для PPMS и добавили их к молодым олигодендроцитам. Препараты абсолютно помогли созреть молодым олигодендроцитам, когда они росли в среде, кондиционированной стволовыми клетками здоровых людей. Но те же препараты не помогли молодым олигодендроцитам, когда они выращивались в среде, кондиционированной больными стволовыми клетками. В этих случаях клетки каждый раз реагировали по-разному.
Как мог бы сказать Толстой, все здоровые стволовые клетки похожи, но стволовые клетки с первично-прогрессирующим рассеянным склерозом (ППРС) по-своему нездоровы. Судя по симптомам, это может быть одно и то же заболевание, но ППРС каждого пациента, по-видимому, вызвана разными проблемами с клетками конкретного пациента.
Но это означает, что врачи могут проверять препараты для восстановления мозга на индивидуальной основе, говорит Крокер.
Доктор. Мэтью Тремблей, невролог, который недавно присоединился к UConn Health и лечит пациентов с PPMS, начал сотрудничать с Крокером, когда они планируют следующие шаги в этом исследовании, стремясь набрать пациентов для будущих исследований. И в лаборатории они уже обнаружили, что некоторые лекарства, которые были отклонены как неэффективные при тестировании с использованием более типичных методов, могут иметь потенциал очень хорошо работать для определенных пациентов с ППРС.
Крокер говорит, что наркотиков никогда не было бы "поднялся над шумом" если клетки от многих разных пациентов тестировались как группа, а не индивидуально. Крокер, Тремблей и их коллеги планируют продолжить тестирование кандидатов на лекарства на клетках отдельных пациентов. Недавно они подали несколько заявок на гранты для продолжения и поддержки этого исследования.
И помимо помощи пациентам с PPMS, это исследование показывает, что собственные стволовые клетки пациента могут быть бесполезны как панацея. Многие исследователи пытаются разработать методы лечения с использованием собственных стволовых клеток пациента, но это может быть бесполезно при таких заболеваниях, как PPMS, которые возникают из-за проблем с самими стволовыми клетками.