Raziskovalci Univerze Južne Karoline so razvili eksperimentalno metodo, ki bi lahko v prihodnosti ponudila nov pristop k zdravljenju Alzheimerjeve bolezni. V laboratorijskih poskusih jim je uspelo podporne možganske celice spremeniti v nevrone, pri miših z znaki Alzheimerjeve bolezni pa so po zdravljenju opazili izboljšanje spomina in prostorskega učenja.
Čeprav se rezultati slišijo zelo obetavno, raziskovalci poudarjajo, da metoda še zdaleč ni pripravljena za zdravljenje ljudi. Gre za zgodnjo raziskavo, pri kateri ostaja odprtih še več pomembnih vprašanj.
Podporne celice spremenili v nevrone
Raziskovalci niso poskušali obuditi že odmrlih možganskih celic. Namesto tega so se osredotočili na astrocite, zvezdasto oblikovane podporne celice v možganih, ki imajo pomembno vlogo pri oskrbi nevronov, uravnavanju kemičnega okolja in zaščiti živčnega sistema, poroča T3tech.
Ključ do postopka je beljakovina PTBP1, ki pomaga ohranjati identiteto astrocitov. Raziskovalci so razvili polimerni nanogel z imenom Nano-ERASER, ki lahko prehaja skozi krvno-možgansko pregrado. Ta predstavlja pomembno zaščito možganov pred škodljivimi snovmi, hkrati pa otežuje dostavo zdravil v možgansko tkivo.
Nanogel v astrocite dostavi protitelesa, usmerjena proti beljakovini PTBP1. Ko se količina te beljakovine zmanjša, lahko astrociti začnejo pridobivati značilnosti nevronov.
Novi nevroni so pokazali aktivnost
Metodo so raziskovalci najprej preizkusili na človeških astrocitih v celičnih kulturah in možganskih organoidih, torej tridimenzionalnih skupkih celic, ki posnemajo nekatere lastnosti človeških možganov.
Po zmanjšanju količine PTBP1 so celice spremenile svojo obliko in začele tvoriti aksone ter proizvajati beljakovine, značilne za nevrone. Pomembno je, da novonastale celice niso bile zgolj podobne nevronom po videzu. Pokazale so tudi električno aktivnost in usklajeno odzivanje med celicami, kar nakazuje, da so pridobile tudi nekatere funkcionalne značilnosti nevronov.
Postopek se razlikuje od genskega urejanja, saj ne spreminja zapisa DNK. Njegovo delovanje naj bi bilo začasno in povratno, kar bi lahko zmanjšalo tveganje trajnih genetskih sprememb.
Pri miših izboljšali spomin
Nato so raziskovalci metodo preizkusili na miših z modelom Alzheimerjeve bolezni. Živali so prejele dve intravenski injekciji nanogela v razmiku osmih dni.
Po zdravljenju so raziskovalci pri miših opazili boljše rezultate pri vedenjskih preizkusih. V naslednjih štirih tednih so bolje gradile gnezda in učinkoviteje reševale naloge v vodnem labirintu, s katerim raziskovalci preverjajo predvsem spomin, učenje in prostorsko orientacijo.
Pregled možganov je pokazal tudi večjo gostoto nevronov, manj nevrovnetja in manjše kopičenje beta-amiloida, beljakovine, ki je povezana z Alzheimerjevo boleznijo.
Pred uporabo pri ljudeh še dolga pot
Kljub obetavnim rezultatom raziskava še ne dokazuje, da bi bilo mogoče Alzheimerjevo bolezen na ta način zdraviti pri ljudeh. Raziskovalci pri živih miših prav tako še niso dokončno potrdili, da so vsi novi nevroni neposredno nastali iz astrocitov. Del novih celic bi lahko izviral tudi iz drugih živčnih matičnih celic.
Pomembno vprašanje je tudi vloga astrocitov. Ti imajo v možganih številne pomembne naloge, zato bi njihovo pretirano spreminjanje v nevrone lahko negativno vplivalo na zaščito in normalno delovanje preostalih živčnih celic. Prav tako še ni jasno, kakšne bi bile dolgoročne posledice zmanjšanja količine PTBP1.
Raziskovalci želijo v naslednjih korakih natančneje ugotoviti izvor novih nevronov, preveriti, kako dolgo učinki trajajo, ter metodo preizkusiti na primatih. Šele po takšnih raziskavah bi lahko sledili prvi klinični poskusi pri ljudeh.
Rezultati so zato predvsem dokaz koncepta za morebitno regenerativno zdravljenje. Nanogel Nano-ERASER za zdaj ni zdravljenje Alzheimerjeve bolezni in še ni blizu običajne uporabe pri bolnikih, vendar raziskava odpira zanimivo možnost, da bi bilo mogoče izgubljene živčne celice nekoč nadomeščati s pomočjo že obstoječih celic v možganih.
T3tech
