Zespół naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego osiągnął duży sukces w walce z demencją. Uczeni opracowali terapię, która wydaje się trwale leczyć chorobę Parkinsona u myszy. Autorzy badań mają nadzieję, że uda się zastosować podobną terapię w leczeniu szerokiego zakresu schorzeń neurodegeneracyjnych u ludzi.

Choroba Parkinsona to powoli postępująca choroba ośrodkowego układu nerwowego. Drżączka poraźna, bo tak też jest nazywana, wywołana jest niedoborem neuroprzekaźnika – dopaminy. Jest to spowodowane obumieraniem neuronów produkujących neuroprzekaźnik. Dopamina pomaga w kontrolowaniu i koordynowaniu ruchów, dlatego chorzy na Parkinsona mają tak charakterystyczne objawy jak drżenie, sztywność czy zaburzenia równowagi.

Schorzenie to jest drugim najczęstszym nieuleczalnym zaburzeniem neurodegeneracyjnym po chorobie Alzheimera. Cierpi na nie około 10 milionów ludzi na całym świecie. Szacuje się, że chorych na Parkinsona w Polsce jest ponad 100 tys. osób.

UC San Diego Health Sciences. Na zdjęciu widać po lewej: astrocyty myszy (na zielono) przed zastosowaniem terapii. Po prawej (na czerwono) nowe neurony indukowane z mysich astrocytów.

Przełom w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych?

Jako że choroba Parkinsona, tak jak inne formy demencji, występuje, gdy uszkodzeniu ulegają neurony, wysiłki badaczy skupiają się na opracowaniu metody ochrony komórek nerwowych lub wygenerowania nowych w celu zastąpienia utraconych. Zespół naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego osiągnął to zmieniając pojedynczy gen. Ich metoda została opisana na łamach czasopisma „Nature”.

Dr Xiang-Dong Fu wraz ze swoim zespołem badał białko zwane PTB, które jest dobrze znane z wiązania RNA i wpływania na to, które geny są włączane lub wyłączane w komórce. Aby zbadać rolę białka takiego jak PTB, naukowcy często manipulują komórkami w celu zmniejszenia ilości tego białka, a następnie obserwują, co się stanie.

Kilka lat temu jeden ze współpracowników Fu zastosował to podejście, aby wyciszyć gen PTB w komórkach tkanki łącznej zwanych fibroblastami. Ale jest to żmudny proces, który należy wykonywać w kółko. Zmęczył się tym i przekonał Fu, że powinni zastosować inną technikę. Ale potem zauważył coś dziwnego. Po jakimś czasie na szalkach Petriego w laboratorium pozostało niewiele fibroblastów. Prawie całe naczynie było wypełnione neuronami.

W ten nieoczekiwany sposób zespół odkrył, że hamowanie lub usuwanie tylko jednego genu, genu kodującego PTB, przekształca kilka rodzajów komórek myszy, w tym także astrocyty, bezpośrednio w neurony. – Odkryliśmy, że zablokowanie produkcji PTB jest jedynym sygnałem, który komórka potrzebuje, aby włączyć geny potrzebne do wytworzenia neuronu – wyjaśnił Fu.

 

Nowe neurony

Wykorzystując te odkrycia zespół Fu zaprojektował eksperymentalną terapię, którą przetestował na cierpiących na odpowiednik choroby Parkinsona myszach. Jednorazowe zahamowanie genu kodującego PTB u gryzoni przekształciło natywne astrocyty, komórki glejowe w kształcie gwiazdy, w neurony wytwarzające neuroprzekaźnik – dopaminę. W rezultacie objawy choroby Parkinsona u myszy zniknęły.

– Naukowcy z całego świata próbowali wielu sposobów generowania neuronów w laboratorium, używając komórek macierzystych i innych środków, abyśmy mogli je lepiej badać, a także wykorzystywać je do zastępowania utraconych neuronów w chorobach neurodegeneracyjnych – powiedział Fu. – Fakt, że mogliśmy wyprodukować tak wiele neuronów w tak stosunkowo łatwy sposób, był dużą niespodzianką – dodał.

 

Jednorazowe leczenie

Naukowcy w swojej terapii wykorzystali nieaktywnego wirusa, który przenosił sztuczny fragment DNA zaprojektowany do specyficznego wiązania RNA kodującego PTB. Wirus został wprowadzony bezpośrednio do śródmózgowia myszy. Ten region mózgu jest odpowiedzialny m.in. za regulację kontroli motorycznej i w chorobie Parkinsona zazwyczaj traci najwięcej neuronów. Grupa kontrolna myszy otrzymała pozorowane leczenie pustym wirusem.

Wprowadzenie sztucznego fragmentu DNA spowodowało zahamowanie wytwarzania PTB i stymulację rozwoju neuronów wytwarzających dopaminę. W wyniku tego działania niewielki podzbiór astrocytów przekształcił się w neurony, zwiększając ich liczbę o około 30 procent. Co więcej, neurony rosły i wysyłały sygnały do innych części mózgu. W ciągu 12 tygodni leczenia poziom dopaminy u gryzoni powrócił do normy, co doprowadziło do całkowitego ustania drżenia i innych objawów choroby Parkinsona. Gryzonie z grupy kontrolnej nie wykazały poprawy.

Myszy pozostały całkowicie wolne od objawów choroby Parkinsona przez resztę życia, co sugeruje, że jednorazowy zabieg może być wszystkim, co jest potrzebne, do pełnego eliminacji choroby.

– Byłem oszołomiony tym, co zobaczyłem – powiedział współautor badania William Mobley. – Ta zupełnie nowa strategia leczenia chorób neurodegeneracyjnych daje nadzieję, że można pomóc nawet osobom z zaawansowaną chorobą – dodał.

Oczywiście myszy nie są ludźmi. Model zastosowany przez zespół z Kalifornii nie musi sprawdzić się u człowieka, ale jak twierdzą autorzy badań, stanowi dowód koncepcji. – Moim marzeniem jest przetestowanie tego podejścia w badaniach klinicznych leczenia choroby Parkinsona, ale także wielu innych chorób, w których dochodzi do utraty neuronów, takich jak choroby Alzheimera i Huntingtona. Ale być może nowe neurony mogłyby skorygować wady w innych częściach mózgu. Mam zamiar spędzić resztę kariery szukając odpowiedzi na te pytania – podkreślił Fu.

 

 

ŹródłoUniversity of California – San Diego

 

5 1 vote
Article Rating