Niujorko kamieninių ląstelių fondo (NYSCF) tyrimų instituto ir Case Western Reserve universiteto mokslininkų komanda sukūrė didžiausią išsėtine skleroze (IS) sergančių pacientų kamieninių ląstelių modelių kolekciją ir panaudojo juos, kad nustatytų unikalius būdus, kaip glia yra integrali. palaikyti smegenų ląsteles – prisidėti prie ligos.
Šiandien paskelbtas tyrimas Ląstelių kamieninė ląstelėyra pirmasis, kuris pranešė, kad IS sergančių pacientų glijos ląstelės turi būdingų ligos požymių, nepriklausomų nuo imuninės sistemos įtakos, o tai rodo, kad kamieninės ląstelės gali atskleisti naują ligos biologiją ir naujų MS gydymo būdų poreikį.
Paslėpti glia vaidmenys sergant MS
IS yra autoimuninė liga, kuri atsiranda, kai organizmo imuninė sistema klaidingai atakuoja apsauginius mielino apvalkalus, supančius galvos ir nugaros smegenų nervus, todėl atsiranda didelė neurologinė negalia.
„Dauguma tyrimų ir gydymo strategijų iki šiol buvo sutelkta į pernelyg aktyvios imuninės sistemos blokavimą, tačiau kaip pačios smegenų ląstelės, ypač glia, prisideda prie IS atsiradimo ir progresavimo, liko paslaptis“, – aiškino mokslų daktarė Valentina Fossati. NYSCF vyresnysis tyrimų tyrėjas, vadovavęs tyrimui.
Komanda pasinaudojo NYSCF automatizavimo platformų galia, kad sukurtų indukuotas pluripotentines kamienines ląsteles (iPSC) iš IS sergančių asmenų odos biopsijų, todėl iki šiol buvo sukurta didžiausia IS pacientų kamieninių ląstelių linijų kolekcija, apimanti įvairius klinikinius potipius. Tada jie pavertė iPSC į glialines ląsteles, įskaitant oligodendrocitus ir astrocitus, kad ištirtų jų vaidmenį ligoje.
„Sukūrę glia praturtintas kultūras iš kamieninių ląstelių, galėjome ištirti jų vaidmenį sergant IS nepriklausomai nuo sudėtingos organizmo aplinkos, kurią nuolat keičia imuninių ląstelių buvimas ir uždegiminiai signalai“, – tęsė dr. Fossati.
Naudodami vienos ląstelės genų ekspresijos profiliavimą, mokslininkai nustatė, kad iš kamieninių ląstelių gautose glia kultūrose iš žmonių, sergančių pirmine progresuojančia IS (ypač sunkia ligos forma), buvo mažiau oligodendrocitų. Oligodendrocitai yra atsakingi už mielino, apsauginio apvalkalo aplink nervų skaidulas, kuris prarandamas sergant IS, gamybą.
„Šis stebėjimas meta iššūkį įprastiniam supratimui apie MS, nes ją lemia tik imuninės sistemos disfunkcija, o tai rodo, kad ligą taip pat gali paskatinti procesai, atsirandantys pačiose smegenyse“, – pažymėjo dr. Donald ir Ruth mokslų daktaras Paulas Tesaras. Weberis Goodmanas, novatoriškos terapijos profesorius ir Case Western Reserve universiteto medicinos mokyklos Glialinių mokslų instituto direktorius ir NYSCF-Robertson Stem Cell Investigator Alumnus, kuris vadovavo tyrimui.
Grupė taip pat pastebėjo, kad genų, susijusių su imuninėmis ir uždegiminėmis funkcijomis, rinkinys buvo ypač aktyvus iš kamieninių ląstelių gautose glia kultūrose iš IS sergančių pacientų, atitinkančių tai, ką jie mato mirusių asmenų, sergančių IS, smegenų mėginiuose. Be to, NYSCF mokslininkai panaudojo naujausius dirbtinio intelekto pasiekimus, kad nustatytų astrocitų skirtumus, kurių žmogaus akis nelengva pamatyti.
„Faktas, kad glia, sukurta iš kamieninių ląstelių, pasižymi panašiomis savybėmis kaip glia IS pacientų smegenyse, rodo, kad kamieninių ląstelių modeliai gana tiksliai atspindi, kas vyksta gyvų pacientų smegenyse, ir kad mes galime juos panaudoti norėdami gauti svarbių įžvalgų šios ligos“, – pridūrė daktaras Fossati.
Naujas terapinės intervencijos tikslas
Dėl autoimuninio aktyvumo sergant IS, daugelis dabartinių gydymo būdų yra skirti imuninei sistemai. Šie vaistai padeda sumažinti imuninių priepuolių dažnį, tačiau, deja, jie neužkerta kelio neurodegeneracijai, kuri skatina ligos progresavimą.
Tyrimo išvados atveria naujas galimybes gydyti IS. Nustatydami specifinį glijos ląstelių elgesį, kuris prisideda prie ligos, mokslininkai dabar gali ištirti galimus gydymo būdus, kurie tiesiogiai nukreipiami į šias ląsteles. Tai gali paskatinti veiksmingesnius gydymo būdus, kurie neapsiriboja vien tik imuninės sistemos slopinimu ir suteikia pacientams naujų vilčių.
„Mūsų išvados rodo reikšmingą šuolį į priekį mūsų supratimo apie IS srityje ir pabrėžia didžiulį glia potencialą, kaip terapinės intervencijos tikslą, galintį pakeisti daugelio pacientų gydymo aplinką“, – pažymėjo dr. Tesar.
Proveržiai, kuriuos įgalino komandos mokslas
Šis tyrimas buvo įmanomas dėl galingo unikalių NYSCF galimybių modeliuoti didelio masto kamieninėmis ląstelėmis pagrįstų ligų ir Tesar laboratorijos patirties tiriant glia neurologinėse ligose ir kuriant naujus vaistus. Pacientai buvo įdarbinti Corinne Goldsmith Dickinson išsėtinės sklerozės centre, bendradarbiaujant su Ilana Katz Sand, MD, CGD centro MS direktoriumi, ir Patrizia Casaccia, medicinos mokslų daktare, dabar Neurologijos iniciatyvos direktore. Pažangių mokslų tyrimų centras CUNY absolventų centre.
„Šis tyrimas yra puikus komandos mokslo pavyzdys“, – sakė Jennifer J. Raab, NYSCF prezidentė ir generalinė direktorė. „Būtent tokie unikalūs bendradarbiavimai, kaip šie, galime dar greičiau pereiti prie naujų pagrindinių mūsų laikų ligų gydymo būdų, kurių pacientams skubiai reikia.
Eksperimentams vadovavo pirmieji autoriai Benjaminas Claytonas, mokslų daktaras, Nacionalinės išsėtinės sklerozės draugijos karjeros perėjimo narys ir naujai paskirtas Case Western Reserve medicinos mokyklos docentas, ir Lilianne Barbar, buvusi praktikantė Tesar ir Fossati. laboratorijos, kuris dabar yra medicinos mokslų daktaras / daktaras. studentas Vašingtono universitete Sent Luise.