Charakterystyczną cechą choroby Parkinsona jest obumieranie produkujących dopaminę neuronów istoty czarnej. Podobnie jak w przypadku innych chorób neurodegeneracyjnych, nie istnieje metoda pozwalająca na wyleczenie. Większość stosowanych obecnie strategii skupia się na tym, żeby zatrzymać postęp choroby i spowolnić utratę neuronów. Alternatywą mogłoby być zastąpienie obumarłych komórek nerwowych nowymi. Dlatego też naukowcy na całym świecie prowadzą badania nad różnymi sposobami stymulacji neurogenezy.

Namnażanie się i rozwój komórek to skomplikowany proces, regulowany przez wiele czynników genetycznych. Aby dobrze je poznać, naukowcy muszą określić rolę poszczególnych białek. W tym celu często manipulują komórkami tak, aby zmniejszyć ich produkcję, a następnie obserwują wywołane w ten sposób reakcje. Zespół z University of California San Diego School of Medicine stosował to podejście, by wyciszyć gen kodujący białko nazywane PTB w fibroblastach – komórkach tkanki łącznej. Efekt zaskoczył badaczy – po kilku tygodniach inkubacji większość fibroblastów przekształciła się w neurony.

“Naukowcy z całego świata wypróbowali wiele sposobów generowania neuronów w laboratorium przy użyciu komórek macierzystych i innych środków po to, byśmy mogli je lepiej badać, ale także wykorzystywać do zastępowania neuronów utraconych w chorobach neurodegeneracyjnych – mówi dr Xiang-Dong Fu, współautor badania. – Fakt, że mogliśmy wyprodukować tak wiele neuronów w ten stosunkowo łatwy sposób, był dużą niespodzianką.”

Zespół z San Diego postanowił sprawdzić, jakie efekty można osiągnąć przez wyłączenie białka PTB w mózgu dotkniętym chorobą Parkinsona. Opracowano więc nieinfekcyjnego wirusa, który przenosi antysensowną sekwencję oligonukleotydową – fragment DNA zaprojektowany tak, żeby uniemożliwiał translację fragmentu RNA będącego matrycą do produkcji białka. Tak przygotowany lek podano bezpośrednio do śródmózgowia myszy stanowiących model choroby Parkinsona.

Wkrótce w mózgach zwierząt zaszły zmiany – podzbiór astrocytów przekształcił się w neurony. Liczba komórek nerwowych zwiększyła się o 30%, a poziom dopaminy wzrósł do poziomu porównywalnego z występującym u zdrowych zwierząt. W ciągu trzech miesięcy od zabiegu myszy odzyskały zdrowie i przez resztę życia nie wykazywały już żadnych objawów choroby Parkinsona.

“Byłem oszołomiony tym, co zobaczyłem – mówi dr William Mobley, współautor badania. – Ta zupełnie nowa strategia leczenia neurodegeneracji daje nadzieję na to, że możemy pomóc nawet osobom w zaawansowanym stadium choroby.”

Naukowcy wyjaśniają, co dzieje się w komórkach po zastosowaniu ich nowej strategii.

“To białko jest obecne w wielu komórkach – mówi dr Fu. – Ale naturalnie znika, kiedy prekursory neuronów zaczynają się przekształcać się w dojrzałe komórki. Odkryliśmy, że pozbawienie PTB jest jedynym sygnałem, którego komórka potrzebuje, aby włączyć geny potrzebne do wytworzenia neuronu.”

Wyniki otrzymane przez zespół z San Diego wzbudzają spory entuzjazm i nadzieję. Jednak naukowcy zdają sobie sprawę z tego, że przed zastosowaniem takiej terapii u ludzi czeka ich jeszcze mnóstwo pracy. Przede wszystkim organizm myszy działa nieco inaczej niż organizm człowieka, a model choroby Parkinsona nie jest dokładnie tym samym, co choroba Parkinsona u ludzi. Nowa metoda musi jeszcze zostać sprawdzona na innych modelach tego schorzenia. Jednak badacze są pełni entuzjazmu.

“Moim marzeniem jest prześledzenie tego poprzez badania kliniczne – mówi dr Fu. – Przetestowanie tego podejścia jako leczenia choroby Parkinsona, ale także wielu innych chorób, w których dochodzi do utraty neuronów, takich jak choroby Alzheimera i Huntingtona oraz udar. A marzenie jeszcze większe: co, gdybyśmy mogli oddziaływać na PTB, aby naprawić defekty w innych częściach mózgu, aby leczyć takie rzeczy jak dziedziczne wady mózgu? Mam zamiar spędzić resztę kariery, odpowiadając na te pytania.”

Bibliografia:
Qian H., Kang X., Hu J., Zhang D., Liang Z., Meng X., Zhang X., Xue Y., Maimon R., Dowdy S.F., Devaraj N.K., Zhou Z., Mobley W.C., Cleveland D.W., Fu X.-D. Reversing a model of Parkinson’s disease with in situ converted nigral neurons. Nature 2020

Dodaj komentarz