Leczenie pląsawicy Huntingtona komórkami macierzystymi
Pląsawica Huntingtona stanowi dobry model kliniczny do badań nad sposobem, w jaki terapia komórkami macierzystymi może naprawić zdegenerowane komórki mózgu w szeregu zaburzeń neurodegeneracyjnych. Pląsawica Huntingtona jest wyniszczającym zaburzeniem dziedzicznym, które powoduje uszkodzenie i utratę określonych komórek w mózgu. Chorzy stopniowo tracą koordynację ruchową i zdolności umysłowe, a większość z nich wymaga całodobowej opieki w późnym stadium choroby. Obecnie nie jest znany żaden kompleksowy sposób leczenia tej choroby. Ponieważ pląsawica Huntingtona w większości przypadków atakuje jedną część mózgu, jest dobrym celem dla przeszczepu neuronów, a ze względu na istnienie wiarygodnego testu genetycznego, który skutecznie ją diagnozuje, stanowi doskonały model do badań klinicznych. Pląsawica Huntingtona to również wiarygodny model do testowania zdolności przeszczepionych komórek do naprawy obwodów neuronowych. Finansowany ze środków UE projekt REPAIR-HD ma na celu wygenerowanie wszystkich elementów niezbędnych do przyszłego badania klinicznego pochodzących z pluripotencjalnych (zdolnych do przekształcenia się w dowolny rodzaj komórek) przeszczepów komórek macierzystych przeprowadzonych w celu leczenia pląsawicy Huntingtona. Pierwszym krokiem było udoskonalenie procesu różnicowania komórek macierzystych na średnie neurony kolczyste (ang. medium spiny neuron, MSN) prążkowia, które w największym stopniu ulegają uszkodzeniu w przebiegu pląsawicy Huntingtona. Proces ten obejmował eksponowanie komórek macierzystych na różne cząsteczki, aby przekształciły się w niedojrzałe neurony MSN, które mogą następnie dojrzeć i stać się w pełni zróżnicowanymi neuronami MSN po transplantacji do mózgu. Spośród różnych dostępnych pluripotencjalnych komórek macierzystych zespół skupił się na ludzkich embrionalnych komórkach macierzystych (ang. human embryonic stem, hES), czyniąc je głównym celem pierwszych przeprowadzanych na ludziach badań dowodu koncepcji, ponieważ są najbliższe gotowości klinicznej. Badanie potencjału ludzkich embrionalnych komórek macierzystych Zespół projektu REPAIR-HD opracował ulepszony protokół różnicowania do generowania MSN z komórek hES i przełożenia tego protokołu na zastosowania kliniczne. Obejmowało to zbieranie dowodów na żywotność i bezpieczeństwo przeszczepu komórek po transplantacji do organizmu gryzoni i małp oraz walidację narzędzi wykorzystywanych do śledzenia postępów. W ramach projektu REPAIR-HD opracowano również nowe oceny kliniczne dla pacjentów z pląsawicą Huntingtona oraz w pełni udokumentowany protokół dla przyszłego badania klinicznego. Jak wyjaśnia profesor Anne Rosser: „na podstawie danych dotyczących przeszczepów płodowych wiemy, że prawidłowo zróżnicowane neurony MSN mają zdolność naprawy uszkodzeń mózgu spowodowanych pląsawicą Huntingtona. Jednak komórki płodowe są trudne do pozyskania, a ich wykorzystanie wzbudza wątpliwości natury etycznej. Komórki macierzyste są dobrą alternatywą, ponieważ rozmnażają się w hodowlach komórkowych i mogą się różnicować na wszystkie dorosłe komórki organizmu”. Zespół najpierw zbadał rozwój komórek macierzystych dawcy w laboratoryjnych systemach hodowli, wykorzystując wiele różnych metod, w tym przeciwciała w celu ustalenia rodzaju wygenerowanych komórek oraz elektrofizjologię w celu zbadania ich charakterystyki. Następnie naukowcy przeszczepili komórki do organizmu zwierząt (gryzoni i małp) i przeprowadzili testy behawioralne, aby sprawdzić, w jaki sposób przeszczepy wpłynęły na funkcjonowanie zwierząt. Opracowano również narzędzia oceny klinicznej, które przetestowano na pacjentach z pląsawicą Huntingtona w laboratoriach partnerskich. Zorganizowano też warsztaty dla partnerów, aby wybrać najskuteczniejsze rozwiązania. Narzędzia zostały następnie połączone w celu stworzenia nowego panelu testów, który przetestowano w każdym z ośrodków badawczych, przy czym pacjentów poddawano badaniom w trzech punktach czasowych: zerowym, po upływie miesiąca i po upływie roku. Dodatkową korzyścią jest to, że nowy panel powinien być użyteczny do badania rezultatów szerokiej gamy innych potencjalnych sposobów leczenia pląsawicy Huntingtona. Implikacje dla szeregu chorób neurologicznych Wyniki projektu REPAIR-HD przybliżają perspektywę opracowania skutecznego sposobu leczenia jednej z najczęstszych monogenetycznych chorób układu nerwowego. Jeżeli ta terapia okaże się skuteczna, podobne podejście będzie można zastosować w przypadku szerokiej gamy innych chorób neurologicznych. Zastanawiając się nad osiągnięciami projektu, prof. Rosser mówi: „poczyniliśmy postępy na szerokim froncie i teraz o wiele lepiej rozumiemy wyzwania związane z przekładaniem wyników badań na praktykę kliniczną. Stworzyliśmy nową globalną sieć, aby ułatwić wymianę danych i dyskusję na temat tych wyzwań”.
Słowa kluczowe
REPAIR-HD, pląsawica Huntingtona, neurodegeneracyjne, ludzkie embrionalne komórki macierzyste, transplantacja neuronów, różnicowanie, przeszczep komórkowy, tkanka płodu, choroba monogenetyczna, przekład wyników badań na praktykę kliniczną, etyka
