Με δημοσίευση της στην επιθεώρηση «Cell Stem Cell» ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια Irvine περιγράφουν το πώς κατάφεραν να επαναπρογραμματίσουν κύτταρα για να καταπολεμήσουν και ενδεχομένως να αντιστρέψουν εγκεφαλικές ασθένειες όπως η νόσος Αλτσχάιμερ.
Οι ερευνητές δημιούργησαν στο εργαστήριο ανοσοκύτταρα τα οποία μπορούν να εντοπίσουν τη συσσώρευση τοξικών υλικών στον εγκέφαλο και να τα απομακρύνουν αποκαθιστώντας τη μνήμη και τη λειτουργία του εγκεφάλου σε ποντίκια. Το έκαναν αυτό μετατρέποντας τα βλαστοκύτταρα, τα οποία μπορούν να μετασχηματιστούν οποιοδήποτε κύτταρο στο σώμα, σε κύτταρα του εγκεφάλου που ονομάζονται μικρογλοία. Τα μικρογλοία αποτελούν έναν ιδιαίτερο πληθυσμό κυττάρων με πληθώρα λειτουργιών στον ανθρώπινο εγκέφαλο και έχουν κυρίαρχο ρόλο στην άμυνα του.
Τα κύτταρα που δημιούργησαν οι ερευνητές κατάφεραν να καθαρίσουν τα «σκουπίδια »χωρίς να βλάψουν τον υγιή ιστό, οδηγώντας σε μειωμένη φλεγμονή και δραματική βελτίωση στην απόδοση του εγκεφάλου σε ποντίκια.
Η θεραπεία θα μπορούσε να σηματοδοτήσει την έναρξη μιας εντελώς νέας προσέγγισης στη νευροεκφυλιστική νόσο με πιθανές εφαρμογές για τον καρκίνο του εγκεφάλου, τη σκλήρυνση κατά πλάκας και πολλά άλλα. «Εάν η θεραπεία λειτουργεί σε ανθρώπους όπως στα ποντίκια, θα μπορούσε να ξαναγράψει το μέλλον της υγείας του εγκεφάλου» αναφέρουν οι ερευνητές.
Οι υπάρχουσες θεραπείες που έχουν αναπτυχθεί μπορούν μόνο να επιβραδύνουν τα συμπτώματα όχι να τα αναστρέψουν. Οι δοκιμές σε ανθρώπους απέχουν ακόμη αλλά τα πρώτα αποτελέσματα δημιουργούν αισιοδοξία ότι η μέθοδος αυτή έχει αν μη τι άλλο κάποιες καλές προοπτικές.
Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι οι ερευνητές έχουν ξεπεράσει ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια για τη θεραπεία εκφυλιστικών παθήσεων του εγκεφάλου: να ξεπεράσει το φάρμακο τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό.
Αυτό το προστατευτικό στρώμα κυττάρων καλύπτει τις εσωτερικές επιφάνειες των αιμοφόρων αγγείων μέσα στον εγκέφαλο και λειτουργεί ως ένα είδος πύλης, κρατώντας τις επιβλαβείς ουσίες έξω και κρατώντας τις χρήσιμες. Οι παραδοσιακές θεραπείες που βασίζονται σε κύτταρα απέτυχαν να παρακάμψουν αυτό το φράγμα, αλλά τα μικρογλοία δεν χρειάζεται να το κάνουν επειδή βρίσκονται ήδη μέσα στον εγκέφαλο.
«Έχουμε αναπτύξει ένα προγραμματιζόμενο, ζωντανό σύστημα παροχής που ξεπερνά αυτό το πρόβλημα κατοικώντας στον ίδιο τον εγκέφαλο και ανταποκρίνεται μόνο όταν και όπου χρειάζεται» αναφέρει ο καθηγητής νευροβιολογίας Μάθιου Μπλούρτον-Τζόουνς επικεφαλής του εργαστηρίου του πανεπιστημίου που έγινε η έρευνα.
Τα τυπικά μικρογλοία λειτουργούν και προστατευτικά για τον εγκέφαλο αλλά και βλαπτικά στην εξέλιξη της νόσου Αλτσχάιμερ. Όταν η αποκαλούμενη «πλάκα» που προκαλεί την Αλτσχάιμερ αρχίζει να συσσωρεύεται στον εγκέφαλο τα μικρογλοία αναλαμβάνουν δράση απελευθερώνοντας ένζυμα για να τη διασπάσουν.
Αλλά με την πάροδο του χρόνου τα μικρογλοία αρχίζουν να… τρέχουν με μεγάλη ταχύτητα προκαλώντας φλεγμονές και καταστρέφοντας τους νευρώνες.
Οι ερευνητές βρήκαν έναν τρόπο να δημιουργήσουν μικρογλοία που αντιμετωπίζουν την εγκεφαλική βλάβη χωρίς στην συνέχεια να γίνονται σύμμαχοι της. Αρχικά ανέπτυξαν ανθρώπινα μικρογλοία από βλαστοκύτταρα και στη συνέχεια χρησιμοποίησαν την μέθοδο επεξεργασίας γονιδίων CRISPR – μια τεχνική που επιτρέπει στους επιστήμονες να κάνουν ακριβείς αλλαγές στο DNA ενός κυττάρου – για να επαναπρογραμματίσουν τον τρόπο λειτουργίας τους.
Η μέθοδος
Τα τροποποιημένα μικρογλοία εκκρίνουν νεπριλυσίνη, ένα ένζυμο που διασπά την εγκεφαλική πλάκα, μόνο όταν βρίσκονται στην πραγματικότητα κοντά σε μια πλάκα. Αυτό εμποδίζει τα μικρογλοία να βλάψουν κατά λάθος κρίσιμα υγιή μέρη του εγκεφάλου. Οι πλάκες διαταράσσουν την κανονική λειτουργία του εγκεφάλου παρεμβαίνοντας στην κυτταρική σηματοδότηση οδηγώντας έτσι τη γνωστική έκπτωση.
«Επειδή η θεραπευτική πρωτεΐνη παρήχθη μόνο ως απόκριση στις αμυλοειδείς πλάκες, αυτή η προσέγγιση ήταν ιδιαίτερα στοχευμένη αλλά σε γενικές γραμμές αποτελεσματική», δήλωσε ο Ζαν Πολ Τσανταρεβιάν, επικεφαλής της έρευνας. «Αυτή η εργασία ανοίγει την πόρτα σε μια εντελώς νέα κατηγορία θεραπειών εγκεφάλου. Αντί να χρησιμοποιούμε συνθετικά φάρμακα ή ιικούς φορείς, στρατολογούμε τα ανοσοκύτταρα του εγκεφάλου ως οχήματα παροχής ακριβείας» υποστηρίζει ο Ρόμπερτ Σπιτάλε καθηγητής φαρμακευτικών επιστημών, μέλος της ερευνητικής ομάδας.
Οι ερευνητές τονίζουν ότι υπάρχει ακόμη πολλή δουλειά που πρέπει να γίνει για να ξεκινήσουν δοκιμές αυτής της μεθόδου σε ανθρώπους. Ένα από τα εμπόδια πάντως σύμφωνα με τους ερευνητές θα μπορούσε να αντιμετωπιστεί με την παραγωγή αυτών των κυττάρων από τα βλαστοκύτταρα του ίδιου του ασθενούς, κάτι που θα μείωνε τον κίνδυνο να τα απορρίψει το ανοσοποιητικό σύστημα.
