Uusi kantasolulähestymistapa johtaa hermosoluihin Parkinson-tutkimuksessa

admin 0 Comments Articles

Uusi kantasolulähestymistapa johtaa hermosoluihin Parkinson-tutkimuksessa

Tutkimus ”Extracellular Nanomatrix-Induced Self-Organization of Neural Stem Cells into Miniature Substantia Nigran kaltaisia rakenteita, joilla on terapeuttisia vaikutuksia parkinsonilaisiin rottiin” julkaistiin Advanced Science -lehdessä.

Parkinsonin taudille on ominaista dopamiinia tuottavien hermosolujen asteittainen häviäminen substantia nigrassa, aivojen alueella, joka vastaa liikkeiden hallinnasta.

Kantasoluhoito – jossa kantasoluja kasvatetaan ja erilaistetaan tietyntyyppisiksi soluiksi – kuuluu lupaavimpiin niistä hoidoista, joilla yritetään parantaa Parkinsonin tautia, koska sen avulla on mahdollista korvata taudin edetessä menetettyjä dopaminergisiä hermosoluja.

Sen mahdollisuuksia on kuitenkin haitannut joukko teknisiä haasteita, kuten materiaalien tyyppi ja suuri määrä (esim, kasvutekijät), tarvittava pitkä ajanjakso ja heikko hyötysuhde.

Kantasolujen erilaistumista edistävien kasvutekijöiden käyttö on erityisen huolestuttavaa, koska nämä tekijät voivat myös stimuloida syöpäsolujen kasvua siirron jälkeen.

”Tällä hetkellä puuttuu tehokas menetelmä, jolla voitaisiin indusoida nopea ja spesifinen erilaistuminen into ilman perinteisten GF:ien käyttöä. Tällaista menetelmää tarvitaan kipeästi, jotta voidaan kehittää hoitoja, jotka voivat lopulta parantaa Parkinsonin taudin”, tutkijat kirjoittivat.

Hong Kong Baptist Universityn (HKBU) työryhmä loi erityisen matriisimateriaalin, joka voi stimuloida hermosolujen esiasteiden kasvua ja erilaistumista miniatyyrikokoisiksi substantia nigraa muistuttaviksi rakenteiksi eli mini-SNLS:iksi. Nämä mini-SNLS:t sisältävät dopamiinia tuottavia hermosoluja, jotka menetetään Parkinsonin taudissa.

Heidän uusi nanomatriisi ei edellytä, että kantasoluja stimuloidaan kasvutekijöillä, jotta ne saadaan erilaistumaan dopamiinia tuottaviksi hermosoluiksi.

Nanomatriisin pinnalla olevat triljoonat bioyhteensopivat piidioksidi-”nanozigzag”-rakenteet stimuloivat kantasoluja ja edistävät niiden erilaistumista.

”Kun neuraaliset kantasolut joutuvat fyysiseen kosketukseen räätälöidyn nanozigzag-matriisimme kanssa in vitro, ’fyysinen hieronta’ voi saada solut erilaistumaan nopeasti halutuiksi dopaminergisiksi neuroneiksi”, HKBU:n fysiikan laitoksen apulaisprofessori Jeffery Huang Zhifeng ja tutkimuksen toinen kirjoittaja sanoi lehdistötiedotteessa.

”Itseorganisoitunut miniaivojen kaltainen rakenne voidaan kehittää vain kahdessa viikossa, jolloin karsinogeneesin riski on huomattavasti pienempi”, Zhifeng lisäsi.

Tuotettuaan mini-SNLS:iä uudella nanomatriisilla tutkijat testasivat, miten niiden toimivuus ja terapeuttinen potentiaali Parkinsonin taudin rottaisessa mallissa.

He siirsivät luomansa mini-SNLS:t sellaisten eläinten aivoihin, joiden vaikeat motoriset häiriöt jäljittelivät Parkinsonin taudin häiriöitä.

Kahdeksan viikkoa myöhemmin kaikilla siirretyillä eläimillä alkoi näkyä asteittaista paranemista motorisissa kyvyissä. 18 viikon kuluttua tutkijat havaitsivat, että uudet erilaistuneet, dopamiinia tuottavat hermosolut olivat alkaneet levitä siirtokohdan ympärille ja korvasivat ne solut, jotka eläimet olivat menettäneet taudin aikana.

Tutkimuksessa todettiin, että aiemmissa Parkinsonin taudin eläinmalleissa tehdyissä kantasolutöissä ensimmäiset merkit paranemisesta oli nähty 16 viikon kuluttua siirrosta, kun taas ”motoristen oireiden paraneminen käynnistyi paljon varhaisemmassa vaiheessa mini-SNLS:stä peräisin olevien hermosolujen siirron jälkeen.”

Mistään eläimestä ei löytynyt merkkejä syövän tai kasvainten muodostumisesta siirron jälkeen. Tässä mallissa rotilla, joille ei annettu siirtoa ja joita käytettiin kontrolleina, ei koskaan ilmennyt merkkejä motorisesta paranemisesta.

”Tulokset osoittivat, että nämä miniaivojen kaltaiset rakenteet säilyivät erinomaisesti hengissä ja toimivat erinomaisesti rottien aivoissa, ja ne johtivat Parkinsonin taudin varhaiseen ja progressiiviseen paranemiseen rotilla in vivo. Se luo pohjan kantasoluhoitojen tutkimukselle, jotka voivat lopulta parantaa Parkinsonin taudin”, Zhifeng sanoi.

Tätä nanomatriisia voidaan käyttää kantasolujen erilaistamiseen muiksi solutyypeiksi muuttamalla sen pinnalla olevien nanosirujen jäykkyyttä, tiheyttä ja rakennetta, ryhmä lisäsi. Lisäksi se voi auttaa muiden parantumattomien sairauksien, kuten Alzheimerin taudin ja joidenkin syöpätyyppien, hoidon kehittämisessä.

• Tekijän tiedot

Joana Janoanalla on biologian kandidaatin tutkinto, Evoluutio- ja kehitysbiologian maisterin tutkinto ja tohtorin tutkinto biolääketieteen alalta Universidade de Lisboa, Portugali. Hänen työnsä on keskittynyt ei-kanonisen Wnt-signaloinnin vaikutukseen vastasyntyneiden napanuorasta löytyvien endoteelisolujen – verisuonten limakalvon muodostavien solujen – kollektiiviseen käyttäytymiseen.

Fact Checked By:

Total Posts: Ana on väitellyt tohtoriksi immunologiasta Lissabonin yliopistossa ja työskennellyt post doc -tutkijana Instituto de Medicina Molecularissa (iMM) Lissabonissa, Portugalissa. Hän valmistui genetiikan kandidaatiksi Newcastlen yliopistosta ja suoritti biomolekyyliarkeologian maisterin tutkinnon Manchesterin yliopistossa Englannissa. Lähdettyään laboratoriosta tiedeviestinnän pariin hän toimi iMM:n tiedeviestinnän johtajana.

62 Hänen työnsä on keskittynyt ei-kanonisen Wnt-signaloinnin vaikutukseen vastasyntyneiden napanuorasta löytyvien endoteelisolujen – verisuonten limakalvon muodostavien solujen – kollektiiviseen käyttäytymiseen.