Человеческие стволовые клетки востановили повреждения мозга, вызванные инсультом. Эксперимент проведен на грызунах, но в дальнейшем подобные методики можно использовать и на людях.
Infox.ru неоднократно писал об успехах регенеративной медицины и том, как ученые-биотехнологи выращивают отдельные клетки и даже органы. Идеальный объект биотехнологических манипуляций – эмбриональные стволовые клетки, из которых формируются все типы взрослых клеток. Но эти немногочисленные универсальные клетки присутствуют лишь на ранних стадиях внутриутробного развития. Поэтому ученые создают клетки, с почти неограниченными способностями -- индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК).
К сожалению, биологам не всегда удается справиться с «клеточной памятью», которая так и норовит сбить ИПСК с задуманного медиками «маршрута» развития. Поэтому безопаснее использовать не почти универсальные перепрограммированные клетки, а «родные» стволовые клетки органа. Ведь они уже прошли несколько стадий специфической дифференцировки, поэтому не сформируют костные клетки вместо ожидаемых мышечных, например.
Регенеративная нейромедицина
Не так давно (в конце 90-х годов) ученые обнаружили «запасник» стволовых клеткок мозга -- зубчатую извилину. Исследуя механизмы нейрогенеза (формирование нейронов из нейрональных клеток-предшественниц), исследователи разрабатывают эффективные методы лечения дегенеративных заболеваний и травм нервной системы. Так, биотехнологии уже сообщали о возможности выращивать и пересаживать двигательные нейроны пациентам с параличами и БАС.
Итальянские исследователи под руководством Лауры Нодари (Laura Rota Nodari) Университета Милано Бикокка (University of Milano Bicocca) показали, что стволовые клетки мозга можно использовать для восстановления нервной системы после церебральной ишемии – местного малокровия головного мозга, в результате которого погибают нейроны. Церебральная ишемия развивается из-за черепно-мозговых травм, длительной гипоксии или инсульта. Последствия церебральной ишемии варьируются от безболезненной повышенной возбудимости до параличей, потери речевых навыков и утраты когнитивных функций. Тяжесть постишемических патологий зависит от того, как долго мозг не получал кислород и питательные вещества.
Стоит отметить, что идея лечить последствия церебральной ишемии заимствована учеными у животного организма. Дело в том, что после ишемии нейрональные стволовые клетки активизируются и частично восстанавливают отмершие нейроны. Но процесс происходит слишком медленно, да и собственных стволовых клеток недостаточно для восстановления масштабных потерь нейронов. Поэтому ученые решили помочь мозгу инъекциями нейрональных стволовых клеток.
Экспериментальный укол
Для эксперимента ученые использовали популяцию нейрональных стволовых клеток человека (IhNSCs), которые в предшествующих экспериментах in vitro достаточно продуктивно дифференцировались в нейроны и олигодендроциты. В настоящем исследовании биологи помощью клеток IhNSCs восстанавливали мозг лабораторных крыс, которые за три дня до экспериментальных процедур перенесли инсульт -- ишемию головного мозга.
Экспериментаторы вводили в головной мозг инъекцию IhNSCs, после чего следили за миграцией клеток и восстановлением структур нервной системы. Оказалось, что около 20% инъецированных клеток выживает и приступает к активному распространению. Новые нейроны образуют связи с соседствующими клетками и вполне эффективно справляются со своими новыми функциями.
Ученые отмечают, что терапевтические клетки мигрировали только в поврежденном мозге. В мозгу здоровых животных стволовые клетки не ушли далеко от места инъекции. То есть, клетки IhNSCs восстанавливают структуру и функции мозг после ишемии (инсульта), и при этом не перерождаются в злокачественные клетки.
Подробнее о том, какими клетками ученым удалось восстановить мозг лабораторных животных можно прочитать в статье Long-term survival of human neural stem cells in the ischemic rat brain upon transient immunosuppression в журнале PLoS One.
