Боковой амиотрофический склероз (БАС), также известный как болезнь Лу Герига, неизлечим и приводит к летальному исходу. Нервные клетки спинного мозга умирают, что в конечном итоге лишает человека способности двигаться или даже дышать. Консорциум исследователей БАС в нескольких учреждениях, включая Медицинский научно-исследовательский институт Санфорд-Бернхэм, Бригам энд Женскую больницу и Медицинскую школу Массачусетского университета, протестировал трансплантированные нейронные стволовые клетки в качестве лечения болезни. В 11 независимых исследованиях они обнаружили, что трансплантация нервных стволовых клеток в спинной мозг мышиной модели БАС замедляет начало и прогрессирование заболевания. Это лечение также улучшает двигательную функцию хозяина и значительно продлевает выживаемость. Трансплантированные нервные стволовые клетки не помогли мышам с БАС за счет замены разрушенных нервных клеток. Вместо этого нервные стволовые клетки помогают, производя факторы, которые сохраняют здоровье и функцию оставшихся нервных клеток хозяина. Они также уменьшают воспаление и подавляют количество болезнетворных клеток в спинном мозге хозяина.
Эти результаты, опубликованные 19 декабря в журнале Science Translational Medicine, демонстрируют потенциальные возможности нервных стволовых клеток для лечения БАС и других расстройств нервной системы.
"Хотя это не лекарство от БАС у человека, мы считаем, что осторожная трансплантация нервных стволовых клеток, особенно в области, которые могут лучше всего поддерживать жизнь – например, центры контроля дыхания, – может быть готова к клиническим испытаниям," Эван И. Снайдер, М.D., Ph.D., директор программы по стволовым клеткам и регенеративной биологии Сэнфорд-Бернхэма и старший автор исследования.
Нервные стволовые клетки
В этом исследовании исследователи из нескольких учреждений провели 11 независимых исследований для проверки трансплантации нервных стволовых клеток на хорошо зарекомендовавшей себя модели БАС на мышах. Все они обнаружили, что эта клеточная терапия уменьшает симптомы и течение болезни, похожей на БАС. Они наблюдали улучшение двигательной активности и дыхательной функции у обработанных мышей. Трансплантация нервных стволовых клеток также замедлила прогрессирование болезни. Более того, 25 процентов мышей с БАС, получавших лечение в этом исследовании, выжили в течение одного года или более, что примерно в три-четыре раза дольше, чем у необработанных мышей.
Нервные стволовые клетки являются предшественниками всех клеток головного мозга. Они могут самообновляться, производя больше нервных стволовых клеток, и дифференцироваться, становясь нервными клетками или другими клетками мозга. Эти клетки также могут спасать неисправные нервные клетки и помогать сохранять и регенерировать ткань мозга хозяина. Но они никогда раньше не изучались всесторонне на хорошей модели БАС у взрослых.
Как нервные стволовые клетки помогают мышам с БАС
Пересаженные нервные стволовые клетки помогли мышам с БАС, но не по очевидной причине – не потому, что они стали нервными клетками, заменяя те, которые отсутствуют в спинном мозге БАС. Наибольшее влияние на самом деле оказал ряд других полезных действий нервных стволовых клеток. Оказывается, нервные стволовые клетки производят защитные молекулы. Они также заставляют клетки-хозяева производить собственные защитные молекулы. В свою очередь, эти факторы помогают уберечь нервные клетки хозяина от дальнейшего разрушения.
Затем у обработанных мышей происходит ряд других положительных событий. Пересаженные нормальные нервные стволовые клетки изменяют судьбу собственных больных нервных стволовых клеток хозяина – к лучшему. Это изменение снижает количество продуцирующих токсин клеток, способствующих развитию заболевания, в спинном мозге хозяина. Пересаженные нервные стволовые клетки также уменьшают воспаление.
"Мы обнаружили, что замена клеток играет удивительно небольшую роль в этих впечатляющих клинических преимуществах. Скорее, стволовые клетки изменяют среду хозяина к лучшему и защищают нервные клетки, находящиеся под угрозой исчезновения," сказал Снайдер. "Это осознание важно, потому что сейчас признается, что большинство болезней многогранны по своей причине и симптомам – они не связаны только с одним типом клеток или одним нарушенным процессом. Мы приходим к пониманию того, что многогранные действия стволовых клеток могут бороться с рядом этих болезненных процессов."