Parkinsonova choroba: Produkce dopaminových neuronu z kmenových bunek se blízí

Terapie kmenových bunek pro mozkové poruchy, jako je Parkinsonova choroba, se rychle priblizují klinickým studiím. Nicméne predtím, nez tato lécba muze opustit laborator, je zivotne dulezité, aby bylo mozné dusledne vyrábet vysoce kvalitní kmenové bunky pro transplantaci pacientu. Nyní vedci ve Svédsku identifikovali nekteré poznatky - plus soubor markeru -, které by mely pomoci kontrolovat kvalitu kmenových bunek navrzených pro klinické pouzití pri Parkinsonove nemoci.
Tento nový výzkum by mel pred testováním v klinických hodnoceních Parkinsonovy nemoci lépe vylepsit inzenýrství a metody transplantace kmenových bunek.

Vedci - vcetne týmu z Lundské univerzity a Karolínského institutu ve Stockholmu - podávají zprávu o své práci ve dvou souvisejících studiích publikovaných v casopise Bunecná kmenová bunka.

V jedné studii se výzkumníci blíze zabývají molekulárními cestami, které se úcastní cesty, od kmenové bunky po dopaminový neuron. V jiné studii objevují nekteré klícové rysy vývoje dopaminových bunek a co delá tyto bunky odlisné od jiných podobných a sousedních neuronu.

Zjistení by mela pomáhat jemnému vyladení inzenýrství kmenových bunek za úcelem získání cisté populace vysoce kvalitních dopaminových neuronu, poznamenávají.

Parkinsonova choroba je progresivní stav mozku, který ovlivnuje pohyb. Príznaky zahrnují: tres v rukou, koncetinách, celisti a tvári; svalová rigidita; porucha drzení tela, rovnováha a chuze; a recové problémy.

Nemoc primárne postihuje mozkové bunky produkující dopamin nebo neurony v cásti mozku nazývané substantia nigra. Jak probíhá onemocnení, tyto vitální bunky selhávají a umírají, coz vede k nizsím hladinám dopaminu, coz je chemický posel nezbytný pro ovládání pohybu.

Potreba vylepsit inzenýrství kmenových bunek

Protoze populace bunek dopaminu v mozku se zmensuje, nejsou nahrazeny. Jedna velká nadeje spocívá v tom, ze inzenýrství kmenových bunek muze nabídnout cestu k transplantaci bazénu progenitorových bunek do mozku pacientu, a tak dodá nové dopaminové bunky.

Rychlé fakty o Parkinsonove nemoci

• Odhaduje se, ze 1 milion Americanu má Parkinsonovu nemoc
• Muzi mají 1,5x vyssí pravdepodobnost, ze mají Parkinsonovou chorobu nez zeny
• Celkové náklady na lécbu Parkinsonovy choroby v USA, vcetne lécby, plateb sociálního zabezpecení a ztráty príjmu, se odhadují na témer 25 miliard USD rocne.

Dalsí informace o Parkinsonove chorobe

Ve skutecnosti jeden z týmu za novými studiemi se domníval, ze se k takovému resení dostalo velmi blízko. V prulomové studii publikované v roce 2014 ukázaly, jak je mozné vyrábet dopaminové bunky z embryonálních kmenových bunek a transplantovat je do mozku potkanu ??s Parkinsonovou chorobou, aby nahradily ztracené bunky.

Malin Parmar, profesor lékarské fakulty Lund, vedl predchozí studii a je také jedním z vudcu nového výzkumu. Vysvetluje neocekávané zpozdení, které následovalo jejich velké nadeje z prvního prulomu:

"V nasich predklinických hodnoceních dopaminových neuronu odvozených z kmenových bunek jsme si vsimli, ze výsledek na zvírecích modelech se dramaticky lisil, prestoze byly bunky v dobe transplantace velmi podobné. To bylo frustrující a záhadné a výrazne zpozdilo vznik klinické protokoly o produkci bunek. "

V jednom z príspevku vedci diskutují o tom, jak zvlástní komplikace uzívání kmenových bunek k lécbe onemocnení mozku, jako je Parkinsonova choroba, spocívá v tom, ze nemuzete vyrábet pouze populaci pracovních bunek dopaminu v misce a transplantati je do mozku.

Zatímco nekteré lécby kmenovými bunkami - napríklad ty, které jsou podstupovány pri lécbe degenerace makuly - mohou vyuzívat bunky plne zralé v laboratori, v prípade onemocnení mozku, jako je Parkinsonova choroba, musíte implantovat nezralé bunky, které se po ukoncení lécby rozlisují a dozrávají transplantace do mozku.

Zvírecí modely Parkinsonových a dalsích onemocnení mozku ukazují, ze muze trvat mesíce, nez bunky dozrávají a zacnou správne fungovat po transplantaci.

Zajistení kvality kmenových bunek pred transplantací

Výzvou je, jak zajistit, aby byly bunky správné kvality pred transplantací, nebot bude velmi obtízné sledovat jejich vývoj, jakmile jsou uvnitr mozku.

V první studii vedci pouzívali moderní globální techniky exprese genu a provedli experimenty ve více nez 30 dávkách roubovaných progenitoru odvozených z lidských embryonálních kmenových bunek (hESC), aby se podívali na prediktivní markery výtezku vysoce kvalitních dopaminových bunek.

Zjistili, ze mnoho bezne pouzívaných markeru nepredvídalo presne výtezek pozadovaných zralých bunek dopaminu po transplantacích do mozku zivých zvírat. Namísto toho identifikovali specifickou sadu znacek, které nabízejí mnohem vyssí prediktivní výkon.

"Pomocí techto markeru jsme vyvinuli protokol diferenciace správné výrobní praxe (GMP) pro vysoce úcinnou a reprodukovatelnou produkci transplantovatelných dopaminových progenitoru z hESCs," poznamenávají autori.

Ve druhé studii vedci provedli - pomocí transkriptomatických jednoklonových RNA sekvencních technik - podrobné vysetrení toho, jak se bunky dopaminu vyvíjejí v mozcích mysí.

Mimo jiné nalezli znacku, která muze rozlisovat mezi vývojem bunek dopaminu a dalsími podobnými sousedními bunkami. Navrhují, ze by to melo pomoci vylepsit soucasné metody inzenýrství kmenových bunek, aby se zvýsil podíl pozadovaných prekurzorových bunek dopaminu. Záver by mel "mít dulezité dusledky pro substitucní terapii bunek" u Parkinsonovy nemoci.

"Byli jsme identifikováni specifickou sadou markeru, které korelují s vysokým dopaminergním výtezkem a funkcí stepu po transplantaci na zvírecích modelech Parkinsonovy nemoci.Na základe techto informací jsme vyvinuli lepsí a presnejsí metody produkce dopaminových bunek pro klinické pouzití reprodukovatelným zpusobem. "

První autor Dr. Agnete Kirkeby, Univerzita Lund

Zjistete, jak by nový test na proteiny mohl pomoci vcasnejsí diagnostikování Parkinsonovy nemoci.