Исследователи из Института медицинских исследований Бернема (Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute) создали препарат, привлекающий стволовые клетки в поврежденные ткани и повышающий эффективность лечения. Это важное достижение в области регенеративной медицины, оно поможет усовершенствовать существующие методы лечения стволовыми клетками неврологических расстройств (травма спинного мозга, инсульт, боковой амиотрофический склероз и другие нейродегенеративные заболевания) и позволит расширить их использование для лечения других органов.
Почти 15 лет назад Эван Снайдер и его группа обнаружили, что воспаление сигнализирует стволовым клеткам о повреждении и притягивает их. Однако использовать воспаление в качестве приманки невозможно, поскольку оно может ухудшить состояние всего организма. Таким образом, ученые искали инструменты, которые помогли бы стволовым клеткам мигрировать к поврежденным тканям. Этот инструмент был бы полезен при неврологических расстройствах, при которых воспалительные сигналы исчезают с течением времени, например, при хроническом повреждении спинного мозга или инсульте, а также при состояниях, в которых роль воспаления не совсем понятна, например, при болезнях сердца.
Группа Снайдера разработала препарат, который может повысить способность стволовых клеток накапливаться в зоне повреждения и инициировать восстановление нервной ткани.
Только полезные свойства
В ходе исследования ученые модифицировали хемокин CXCL12, который ранее обнаружила группа Снайдера и который может направлять стволовые клетки к тканям, нуждающимся в восстановлении. Полученное в результате вещество SDV1a более интенсивно связывается со стволовыми клетками и обладает минимальной воспалительной активностью. Другими словами, оно способно заманить стволовые клетки в определенное место, не вызывая нежелательного воспаления.
Чтобы продемонстрировать, что новый препарат повышает эффективность лечения стволовыми клетками, исследователи имплантировали SDV1a и человеческие стволовые клетки в мозг мышей с болезнью Сандхоффа. Это нейродегенеративное заболевание, при котором происходит интенсивный микроглиоз с накоплением токсических метаболитов GM2 и GA2, которые постепенно разрушают центральную нервную систему и приводят к гибели организма.
Слева – срез коры головного мозга мыши с болезнью Сандхоффа без лечения. Зеленым цветом окрашены клетки с повышенной экспрессией белков, усиливающих микроглиоз и прогрессирование нейродегенерации. Справа – мозг мыши с тем же заболеванием, получавшей терапевтические стволовые клетки (красные) и препарат SDV1a; токсичные клетки исчезли.
Этот эксперимент показал, что SDV1a помогает стволовым клеткам человека мигрировать и реализовывать терапевтическое действие, включая увеличение продолжительности жизни, отсрочку появления симптомов и сохранение двигательной функции намного дольше, чем у мышей, не получавших препарат. Важно отметить, что воспаление не активировалось, и стволовые клетки смогли подавить ранее существовавшее воспаление.
Следующие шаги
Исследователи уже начали тестирование способности SDV1a улучшать терапию стволовыми клетками на мышиной модели бокового амиотрофического склероза, который вызван прогрессирующей гибелью двигательных нейронов в головном мозге. Предыдущие исследования, проведенные группой Снайдера, показали, что накопление стволовых клеток помогает выжить большему количеству двигательных нейронов, поэтому ученые надеются, что SDV1a повысит число стволовых клеток и поможет замедлить возникновение и прогрессирование болезни.
Авторы считают, что новый препарат поможет не только при нейродегенеративных заболеваниях, а также при поражении других органов – инфаркте миокарда, инсульте, артрозе и даже онкологических заболеваниях головного мозга.
Статья J.P.Lee et al. Chemical mutagenesis of a GPCR ligand: Detoxifying “inflammo-attraction” to direct therapeutic stem cell migration опубликована в журнале PNAS.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» vechnayamolodost.ru по материалам SBP: World’s first: Drug guides stem cells to desired location, improving their ability to heal.
