Jei vėžys yra pertekliaus liga, kai ląstelės dalijasi nevaržomai ir augliai auga nepaisant organizmo interesų, tai degeneracinės ligos yra nepritekliaus sutrikimai. Kai atsiranda biologinių mechanizmų, kuriuos mūsų raumenys ar smegenys naudoja atsinaujinimui ir taisymui, veikimo sutrikimai, šie audiniai palaipsniui nyksta. Toks nuosmukis būdingas tokioms ligoms kaip Alzheimerio liga arba Diušeno raumenų distrofija.
Mokslininkai jau seniai siekė sukurti gydymo būdus, kurie pagerintų raumenų atsinaujinimo galimybes, kad būtų išvengta degeneracijos. Šio metodo, žinomo kaip regeneracinė medicina, naudojimas skeleto raumenų degeneracijai mokslininkams sukėlė didelių kliūčių.
Tyrėjai nustatė, kad sudėtinga sukurti tinkamą terapinių ląstelių tiekimą. Šios ląstelės taip pat linkusios būti nesubrendusios, o tai riboja jų regeneracinį potencialą.
Sanfordo Burnhamo Prebyso medicinos atradimų instituto mokslininkai paskelbė išvadas Kamieninių ląstelių ataskaitos demonstruoja naują metodą, kuris duoda iki dvigubai daugiau terapinių ląstelių nei ankstesni protokolai, tuo pačiu tiekdama brandesnes ir veiksmingesnes ląsteles.
Tai yra svarbus žingsnis tobulinant regeneracinį gydymą Diušeno raumenų distrofijai ir kitoms degeneracinėms raumenų ligoms gydyti.
„Dušeno raumenų distrofijos atveju jūsų audinys yra ligotas, nes jame trūksta pagrindinio baltymo“, – sakė instituto Biomedicinos mokslų aukštosios mokyklos dekanė ir Širdies ir kraujagyslių bei raumenų ligų centro profesorė Alessandra Sacco.
„Bendras tikslas – sukurti regeneracinį gydymą sveikomis, visiškai funkcionuojančiomis kamieninėmis ląstelėmis, kad galėtumėte pakeisti sergantį audinį sveikais audiniais ir visiškai ištaisyti ligą.
Ląstelės, į kurias Sacco ir jos komanda sutelkė dėmesį šiame naujame tyrime, vadinamos skeleto raumenų progenitorinėmis ląstelėmis. Šios ląstelės kyla iš kamieninių ląstelių ir yra paruoštos išsivystyti į labiau subrendusias, specializuotas raumenų ląsteles, kurios atstato normaliai naudojant ar sužeidus pažeistus audinius.
„Pakankamai šių miogeninių ląstelių generavimas yra esminė kliūtis, daranti įtaką įvairiems pritaikymams“, – sakė Sanfordo Burnhamo Prebyso doktorantūros mokslų daktaras Luca Caputo ir pagrindinis rankraščio autorius.
„Tai apima raumenų ligų modeliavimą Petri lėkštelėje, naujų galimų vaistų patikrinimą ir ląstelių regeneracinę terapiją.”
Siekdama sužinoti, kaip pašalinti šią kliūtį su didesniu progenitorinių ląstelių kiekiu, tyrėjų komanda blokavo Janus kinazės 2 (JAK2), signalinio baltymo, kurį mokslininkai nustatė ankstesniuose tyrimuose dėl jo poveikio raumenų kamieninėms ląstelėms, aktyvumą.
„Mes žinome, kad JAK2 yra klasikinio kelio dalis, kai jo signalai aktyvuoja kitą baltymą, vadinamą signalo keitikliu ir 3 transkripcijos aktyvatoriumi arba STAT3”, – sakė Sacco.
„Anksčiau pastebėjome, kad laikinai užblokavus šį kelią, raumenų pirmtakinės ląstelės gali plėstis pelėse, todėl norėjome tai išbandyti žmogaus ląstelėse.
Mokslininkai moduliavo JAK2 embrioninėse kamieninėse ląstelėse ir sukėlė pluripotentines kamienines ląsteles, gautas iš mėginių, paimtų iš pacientų, sergančių Diušeno raumenų distrofija.
„Pastebėjome, kad raumenų pirmtakų ląstelių derlius padidėjo maždaug dvigubai“, – sakė Sacco. „Tada mes persodinome ląsteles į pelę ir pamatėme, kad jos buvo funkcionalios ir prisidėjo prie audinių atstatymo.”
Vėliau tyrimo grupė ištyrė gautų ląstelių brendimo lygį.
„Paprastai, kai generuojate ląsteles iš indukuotų pluripotentinių kamieninių ląstelių arba žmogaus embrioninių kamieninių ląstelių, šios ląstelės yra nesubrendusios arba embrioninės”, – sakė Caputo. „Jos nėra tos pačios ląstelės, kurias savo kūne turės išsivysčiusi žmogaus būtybė, ir jos turi subręsti, kad būtų funkcionalesnės, kad būtų naudojamos regeneracinėje medicinoje.”
Be to, kad buvo sukurta maždaug dvigubai daugiau progenitorinių ląstelių, mokslininkai nustatė, kad JAK2 slopinimas pastūmėjo šias ląsteles iš embriono stadijos į vėlyvą vaisiaus ar naujagimio stadiją.
„Mes parodėme su pelėmis, kad šios labiau subrendusios ląstelės yra stipresnės raumenų regeneracijai”, – sakė Sacco. „Esant didesnei galiai, tikimės, kad vienam pacientui gydyti reikės mažiau ląstelių.
„Sujungus didesnį derlių ir stiprumą, kiekvienu šių ląstelių preparatu būtų galima gydyti daugiau pacientų, o tai bus svarbu vieną dieną, kad gydymas būtų prieinamas kuo daugiau pacientų ir šeimų.
Reikia daugiau tyrimų, kad regeneracinė medicina būtų saugi ir veiksminga priemonė pacientams, sergantiems Diušeno raumenų distrofija ar kitomis degeneracinėmis ligomis. Tai apima supratimą, kaip geriausiai pritaikyti ląstelių terapiją į pacientų raumenis.
2025 m. buvo pradėtas naujas klinikinis tyrimas, pagrįstas daktarės Ritos Perlingeiro grupės Minesotos universitete atliktais tyrimais, siekiant patikrinti vietinių injekcijų saugumą ir toleravimą.
Sanford Burnham Prebys tyrimų grupė pripažįsta, kad reikia toliau tobulinti raumenų pirmtakų ląstelių generavimo procesą ir suprasti, kas lemia jų brendimą.
„Mes ketiname visiškai patobulinti molekules, kurias galime naudoti JAK2 signalizavimui slopinti”, – sakė Caputo. „Tai turėtų padėti mums sukurti daugiau ląstelių ir ląstelių, kurios yra arčiau postnatalinės, perinatalinės stadijos.”
„Mes taip pat matome galimybes fundamentinių tyrimų srityje geriau suprasti molekulines užuominas, kurios skatina progenitorinių ląstelių brendimą”, – sakė Sacco.
„Tai pagerins šių terapinių ląstelių generavimą ir išbandymą, taip pat leis mums plačiau pritaikyti savo išvadas kitoms degeneracinėms ligoms.”