Jednostavna formula lijeka obnavlja stanice mozga
Istraživači su napravili korak naprijed u potrazi za tabletom koja može oporaviti moždane funkcije izgubljene moždanim udarima, ozljedama mozga i stanjima poput Alzheimerove bolesti.
Znanstvenici s Državnog sveučilišta Pennsylvania (Penn State) na State Collegeu pretvorili su glija stanice u funkcionalne neurone pomoću kombinacije samo četiri male molekule.
Glija stanice, između ostalog, mogu podržati i zaštititi neurone, a to su stanice koje obavljaju mentalne funkcije mozga.
U novom studijskom radu koji se sada pojavljuje u časopisu Izvješća o matičnim stanicama, istraživači opisuju kako su njihovi pretvoreni neuroni preživjeli više od 7 mjeseci u laboratorijskim kulturama.
Novi neuroni također su pokazali sposobnost rada poput normalnih moždanih stanica. Stvorili su mreže i međusobno komunicirali koristeći i električne i kemijske signale.
Glija stanice se razmnožavaju nakon ozljede
Stariji autor studije Gong Chen, profesor biologije u Penn Stateu, objašnjava da se neuroni ne regeneriraju kad se ošteti moždano tkivo.
"Suprotno tome", dodaje, "glija stanice, koje se okupljaju oko oštećenog moždanog tkiva, mogu se razmnožavati nakon ozljede mozga."
U svom studijskom radu on i njegov tim objašnjavaju kako glija stanice formiraju ožiljke koji štite neurone od daljnjih ozljeda.
Međutim, zbog njihove stalne prisutnosti, glijalni ožiljci također blokiraju rast novih neurona i prijenos signala između njih.
Prethodni pokušaji obnavljanja regeneracije neurona uklanjanjem ožiljaka na gliji imali su "ograničeni uspjeh", napominju autori studije.
Profesor Chen vjeruje da je "najbolji način za obnavljanje izgubljenih neuronskih funkcija" stvaranje novih neurona iz glija stanica u blizini mrtvih neurona.
Reprogramiranje astrocita u neurone
U prethodnom radu, profesor Chen i njegov tim pokazali su da je moguće vrstu glija stanica nazvanu astrociti u neurone pomoću devet malih molekula u određenom slijedu. Međutim, kad su istražili kako prevesti metodu iz laboratorija u kliniku, shvatili su da je prekomplicirana.
Dakle, cilj nove studije bio je pronaći manju kombinaciju molekula koje mogu reprogramirati astrocite u funkcionirajuće neurone na jednostavniji način.
Istraživači su testirali stotine kombinacija dok nisu pronašli učinkovitu formulu koja sadrži "četiri temeljna lijeka".
„Korištenjem četiri molekule“, objašnjava autor prvog studija Jiu-Chao Yin, koji je apsolvent biologije u državi Penn State, „koje moduliraju četiri kritična signalna puta u ljudskim astrocitima, možemo učinkovito okretati ljudske astrocite - čak 70 posto - u funkcionalne neurone. "
Tim je također testirao učinak ispuštanja jedne od četiri molekule iz formule. Nijedna formula s tri lijeka, međutim, nije bila tako učinkovita kao verzija s četiri lijeka. Zapravo je najbolja kombinacija tri lijeka bila 20 posto manje učinkovita od one s četiri lijeka.
Upotreba samo jedne molekule nije bila dovoljna za pretvaranje astrocita u neurone.
Jednostavna alternativa genskoj terapiji
Profesor Chen i njegovi kolege već neko vrijeme rade na regeneraciji neurona. Prije nego što su se okrenuli kemijskom reprogramiranju, eksperimentirali su s genskom terapijom.
Međutim, zaključili su da bi pristup genskoj terapiji, koji bi mogao koštati oko 500 000 USD po osobi, bio preskup. Uz to, provođenje genske terapije zahtijeva sofisticirane, napredne tehnike i stručnost.
Profesor Chen objašnjava da je glavna prednost pristupa kemijskom programiranju u tome što se "pilula koja sadrži male molekule mogla široko distribuirati u svijetu, čak i do ruralnih područja bez naprednih bolničkih sustava."
Također, on i njegov tim otkrili su da je ubrizgavanje četiri lijeka u odrasle miševe povećalo stvaranje novih moždanih stanica u hipokampusu, što je područje mozga koje igra ulogu u pamćenju.
Puno više posla pred nama
Autori studije ističu da su nalazi samo jedan korak naprijed prema regeneraciji neurona u tableti. Još uvijek treba obaviti puno posla na razvoju prave formule, posebno u pogledu "pakiranja i isporuke" malih molekula.
Osim što potvrđuju njihovu učinkovitost, istraživači moraju istražiti i nuspojave i sigurnost lijekova.
Uvjereni su, međutim, da će njihova nova formula s četiri lijeka jednog dana shvatiti svoj potencijal kao izravnog liječenja za ljude koji izgube neuronsku funkciju ozljedom mozga, moždanim udarom i neurodegenerativnim stanjima poput Alzheimerove bolesti.
"Moj je konačni san razviti jednostavan sustav za dostavu lijekova, poput pilule, koji može pomoći pacijentima s moždanim udarom i Alzheimerovom bolesti širom svijeta da regeneriraju nove neurone i obnove izgubljene sposobnosti učenja i pamćenja."
Prof. Gong Chen
