Одним из последних шагов перед лечением пациентов экспериментальной клеточной терапией мозга является подтверждение того, что эта терапия работает на обезьянах. Сегодня ученые из Центра исследования и применения iPS-клеток (CiRA) Университета Киото, Япония, сообщают, что обезьяны с симптомами болезни Паркинсона показывают значительное улучшение в течение двух лет после трансплантации нейронов, приготовленных из человеческих iPS-клеток. Исследование, которое можно прочитать в Nature, является ожидаемым заключительным этапом перед первой терапией нейродегенеративных заболеваний на основе iPS-клеток.
Болезнь Паркинсона приводит к дегенерации определенного типа клеток в головном мозге, известного как дофаминергические (DA) нейроны. Сообщалось, что при первом обнаружении симптомов пациент уже потерял более половины своих нейронов DA. Несколько исследований показали, что трансплантация DA нейронов, сделанных из клеток плода, может смягчить болезнь. Однако использование тканей плода вызывает споры. С другой стороны, iPS-клетки могут быть получены из крови или кожи, поэтому профессор Такахаши, который также является нейрохирургом, специализирующимся на болезни Паркинсона, планирует использовать DA нейроны, сделанные из iPS-клеток, для лечения пациентов.
"Наше исследование показало, что DA-нейроны из iPS-клеток ничем не хуже DA-нейронов из среднего мозга плода. Поскольку iPS-клетки легко получить, мы можем стандартизировать их, чтобы использовать для терапии только лучшие iPS-клетки, " он сказал.
Чтобы проверить безопасность и эффективность DA нейронов, сделанных из человеческих iPS-клеток, Тетсухиро Кикучи, нейрохирург, работающий в лаборатории Такахаси, трансплантировал клетки в мозг обезьян.
"Мы сделали нейроны DA из разных линий iPS-клеток. Некоторые из них были сделаны с использованием iPS-клеток здоровых доноров. Другие были сделаны из пациентов с болезнью Паркинсона," сказал Кикучи, добавив, что метод дифференциации, используемый для преобразования iPS-клеток в нейроны, подходит для клинических испытаний.
Обычно предполагается, что результат клеточной терапии будет зависеть от количества выживших трансплантированных клеток, но Кикучи обнаружил, что это не так. Более важным, чем количество ячеек, было качество ячеек.
"Каждое животное получало клетки, полученные от разных доноров iPS-клеток. Мы обнаружили, что качество донорских клеток оказывает большое влияние на выживаемость DA нейронов," Кикучи сказал.
Чтобы понять, почему, он искал гены, которые демонстрировали разные уровни экспрессии, и обнаружил 11 генов, которые могли определять качество предшественников. Одним из этих генов был Dlk1.
"Dlk1 является одним из прогностических маркеров качества клеток DA нейронов, полученных из эмбриональных стволовых клеток и трансплантированных крысе. Мы обнаружили Dlk1 в нейронах DA, трансплантированных обезьяне. Мы исследуем Dlk1, чтобы оценить качество клеток для клинического применения."
Еще одна особенность исследования, которая, как ожидается, будет распространена на клинические исследования, – это метод, используемый для оценки выживаемости клеток в головном мозге хозяина. Исследование показало, что магнитно-резонансная томография (МРТ) и позиционная электронная томография (ПЭТ) являются вариантами оценки состояния пациента после операции.
"МРТ и ПЭТ – неинвазивные методы визуализации. После трансплантации клеток мы должны регулярно наблюдать за пациентом. Неинвазивный метод предпочтительнее," сказал Такахаши.
Группа надеется, что сможет начать набор пациентов для этой терапии на основе iPS-клеток до конца следующего года. "Это исследование является нашим ответом на использование iPS-клеток в клинических условиях," сказал Такахаши.