Люди с болезнью Паркинсона получают новое лечение в ходе клинического испытания, начатого после того, как ученые из Университета Висконсин-Мэдисон продемонстрировали безопасность и осуществимость метода терапевтической доставки в исследовании на нечеловекообразных приматах.

Болезнь Паркинсона повреждает нейроны мозга, которые вырабатывают дофамин, мозговое химическое вещество, передающее сигналы между нервными клетками . Нарушенные сигналы постепенно затрудняют координацию даже простых движений и вызывают ригидность, замедленность и тремор, которые являются отличительными симптомами заболевания.

Пациентов обычно лечат такими препаратами, как L-ДОФА, чтобы увеличить выработку дофамина. Хотя эти препараты помогают многим пациентам, они вызывают осложнения и со временем теряют свою эффективность.

Исследователи из Висконсинского национального центра исследований приматов успешно пересадили мозговые клетки , называемые дофаминергическими нейрональными прогениторными клетками, в мозг яванских макак. Базирующаяся в Калифорнии компания Aspen Neuroscience предоставила клетки, выращенные из нескольких линий человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, а также ключевые элементы оборудования для их доставки в определенные части мозга.

«К моменту постановки диагноза у людей с болезнью Паркинсона обычно отсутствует большая часть дофаминергических нейронов, что приводит к прогрессирующей потере двигательных и неврологических функций», — объясняет Эдвард Вирт III, эксперт в области клеточной терапии, соавтор исследования и главный врач Аспена.

«Чтобы заменить эти утраченные клетки, мы должны нацелиться на очень конкретную область мозга с высокой степенью хирургической точности. Используя последние достижения в интраоперационных методах МРТ-контроля, новые клетки пациента трансплантируются по несколько микролитров за раз в ту область, где они больше всего нужны».

Работа с потенциальными методами клеточной терапии при поиске методов лечения болезни Паркинсона является особой специализацией команды лаборатории Марины Эмборг и их коллег из центра по изучению приматов.

«Использование аутологичных клеток, собственных клеток пациента, позволяет избежать необходимости использовать иммуносупрессию, чтобы не дать организму пациента отторгнуть или атаковать трансплантат», — говорит Эмборг, профессор медицинской физики в Университете Висконсин-Мэдисон. «Aspen разработала технологические методы для производства, для контроля качества , что делает возможным масштабное производство аутологичных клеток и доставку их пациентам».

Результаты исследований на нечеловекообразных приматах, которые поддержали успешную заявку компании Aspen на исследование нового препарата в Управлении по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами для начала испытаний на людях , были опубликованы в журнале Journal of Neurosurgery.

«Это исследование стало важным шагом в нашей работе по воплощению обещания клеточной заместительной терапии для людей с болезнью Паркинсона», — говорит Андрес Братт-Лил, соавтор исследования, соучредитель Aspen Neuroscience и старший вице-президент по исследованиям и разработкам. «Результаты сыграли важную роль в открытии нашего первого испытания на людях и информировании о том, как мы доставляем собственные клетки пациентов в ходе исследования».

Ученые из Вашингтонского университета в Мадисоне под руководством исследователя болезни Паркинсона Эмборга взялись за финансируемую Аспен работу сразу после собственного успеха (опубликованного в 2021 году) по устранению симптомов болезни Паркинсона у обезьян путем пересадки нейронов, выращенных из собственных клеток обезьян, что называется аутологичной трансплантацией.

Исследование 2021 года с использованием клеток, выращенных исследователем стволовых клеток из Висконсинского университета в Мадисоне Су-Чунь Чжаном, добавило новые нейроны, вырабатывающие дофамин, в мозг каждого животного с помощью инъекций, контролируемых в реальном времени с помощью МРТ в область мозга, называемую скорлупой. Выработка дофамина резко возросла, как и двигательные навыки обезьян. В то же время симптомы депрессии и тревоги были снижены.

Новое исследование было разработано для проверки доставки человеческих клеток Aspen. Ученые Wirth и Aspen работали с командой Emborg, чтобы связать применение от обезьяны к человеку. В то время как предыдущее исследование Emborg вводило клетки в скорлупу через верхнюю часть черепа, исследование Aspen изучало введение клеток через заднюю часть черепа — угол, который может позволить хирургам достичь своей цели с меньшим количеством вставок аппарата, доставляющего новые клетки в мозг.

«Основная идея — снизить риск инфекции, травмы, хирургического времени, которое пациент проводит под наркозом», — говорит Эмборг. «Чем меньше путей вам придется пройти через мозг, тем лучше для всего этого».

Шесть обезьян получили трансплантаты человеческих нейронов через два пути в каждой стороне, или полушарии, их мозга, с большим количеством клеток, отложенных на одной стороне мозга, чем на другой. Контрольная группа из трех животных прошла процедуру без доставки клеток.

«В образцах тканей , взятых через семь и 30 дней после процедур, мы обнаружили, что пересаженные клетки сохранились у пяти животных», — говорит Эмборг.

Исследователи подтвердили наличие человеческих нейронов Аспена в мозге обезьян, обнаружив больше клеток в полушариях, которым была введена более высокая доза, больше клеток в образцах тканей 30-дневного возраста по сравнению с образцами семидневного возраста и наличие белка, вырабатываемого молодыми нейронами, работающими над интеграцией с соседними клетками, — все это признаки того, что трансплантация клеток прошла успешно.

По словам Эмборг, это было настоящее сотрудничество между учеными Aspen, ее лабораторией и ветеринарами и персоналом Национального центра исследований приматов Висконсина, направленное на проверку процедур и оборудования компании, прежде чем соавтор исследования Пол Ларсон, нейрохирург из Медицинского центра Университета Баннера в Тусоне и профессор нейрохирургии Медицинского колледжа Университета Аризоны в Тусоне, начал в апреле первое испытание Aspen на людях с болезнью Паркинсона.

Работа, проделанная по совершенствованию логистики, хирургического оборудования и методов проведения процедур на животных, определит, как пациенты, участвующие в испытаниях на людях, будут получать и восстанавливаться после новой терапии, давая надежду тем, кто борется с изнуряющей болезнью.

«Наши результаты были такими захватывающими», — говорит Эмборг. «А потом, когда я увидел, что этой весной им удалось начать с человеческого пациента, у меня просто навернулись слезы на глаза».