Стволовые клетки, полученные от пациентов с БАС, могут стать новой потенциальной целью для лечения
Боковой амиотрофический склероз (БАС), известный как болезнь Лу Герига, — неизлечимое неврологическое заболевание, поражающее двигательные нейроны — нервные клетки в головном и спинном мозге, которые контролируют произвольные движения мышц и дыхание.
Многие клинические испытания БАС , включая испытания многообещающих лекарств, не оправдали ожиданий — зачастую из-за того, что степень заболевания может быть разной, а пациенты по-разному реагируют на лекарства.
Однако в новом исследовании, проведенном учеными из Университета Кейс Вестерн Резерв, были использованы стволовые клетки, полученные от пациентов с БАС, для воздействия на определенный ген в качестве своего рода запорного клапана для того, что нагружает нервные клетки , — и это сработало.
Хотя исследование касалось очень редкого типа БАС, исследовательская группа была настроена оптимистично и надеялась, что положительные результаты могут дать подсказки для более широкого лечения этого разрушительного расстройства.
«Эта работа может помочь заложить основу для проведения генетически обоснованных клинических испытаний», — сказала ведущий исследователь Хелен Кристина Миранда, доцент кафедры генетики и геномных наук в Медицинской школе Кейс Вестерн Резерв.
Регенеративная медицина — создание здоровых клеток для замены клеток и восстановления тканей, повреждённых болезнью, — является особенно сильной стороной клиники Case Western Reserve. Лаборатория Миранды изучает нейродегенеративные заболевания, включая боковой амиотрофический склероз (БАС), с использованием человеческих стволовых клеток.
Исследование опубликовано в журнале EMBO Molecular Medicine .
Исследователи изучили наследственный тип БАС, вызванный мутацией в гене (везикулярно-ассоциированного мембранного белка B, или VAPB). Ген VAPB отвечает за синтез белка, который помогает связывать различные части клетки для их взаимодействия и реагирования на стресс.
«Это особенно важно для нервных клеток, — сказала Миранда. — Когда они разрушаются, нейроны становятся более уязвимыми к дегенерации».
ИПСК (индуцированные плюрипотентные стволовые клетки) — это особые клетки, созданные в лаборатории из кожи или крови человека, которые могут быть преобразованы практически в любой тип клеток организма. В этом исследовании исследователи использовали ИПСК пациентов с БАС для выращивания их двигательных нейронов в пробирке, что позволило им изучать это заболевание с помощью настоящих человеческих клеток.
Они обнаружили, как мутация в гене VAPB может нарушить взаимодействие между ключевыми частями клетки, в частности, между эндоплазматическим ретикулумом (ЭР) и митохондриями. ЭР – это своего рода центр контроля качества клетки. Он участвует в синтезе и фолдинге белков, а также обеспечивает бесперебойную работу всех внутренних процессов клетки, особенно в условиях стресса. Митохондрии – это энергетические станции клетки. Они вырабатывают энергию, необходимую клеткам, особенно нервным, для поддержания жизнедеятельности и выполнения своих функций.
Это нарушение приводит к хронической активации защитного механизма, называемого интегрированной реакцией на стресс (ИСР). Хотя изначально она полезна, постоянная активация ИСР снижает выработку белка и ухудшает выживаемость клеток , в конечном итоге повреждая двигательные нейроны и способствуя развитию этой редкой наследственной формы БАС.
Они также определили ISR как потенциальную терапевтическую цель.
«Мы также продемонстрировали, что блокирование этой реакции на стресс может обратить вспять повреждения в лабораторных условиях, что является многообещающим шагом на пути к будущим методам лечения», — сказала она. «Это многообещающее доказательство концепции для будущих терапевтических стратегий».
Несколько препаратов, одобренных Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США для лечения БАС, могут продлить жизнь, замедлить темпы ухудшения состояния или помочь справиться с симптомами. Однако не существует известного метода лечения, который бы останавливал или обращал вспять прогрессирование заболевания.
Как уже упоминалось, исследование группы было сосредоточено на особенно редком типе БАС. Однако теперь есть надежда расширить исследование, чтобы проверить, может ли препарат работать и при других формах этого заболевания.
«Это очень редкое заболевание, более распространенное в Бразилии, но его изучение дает нам представление о том, как двигательные нейроны БАС реагируют на стресс», — сказал Миранда.
«Сейчас мы тестируем ингибиторы ISR на более сложных нервно-мышечных моделях и изучаем, как этот подход может принести пользу при других подтипах БАС».