Терапевтический успех затем зависел от того смогут ли прижиться клетки в костном мозге пациента, созреть и естественным образом циркулировать в головной мозг, правда очень медленно и с низкой эффективностью
Дети с болезнями лизосомными болезнями накопления имели дисбаланс энзимов, который приводил к образованию опасных липидов, углеводов или др. материалов в телах клеток. Пришло время остановить прогрессирование таких болезней.
"Основной вопрос. связанный с обычной стратегией трансплантации HSC, касался продожительност и времени, необходимой для терапии, чтобы оказать влияние на головной мозг," говорит Alessandra Biffi.
Biffi и её команда решили найти более быстрый -- и более прямой -- путь трансплантации терапевтических HSCs в головной мозг.
На мышиной модели лизосомных болезней накопления команда Biffi's трансплантировали HSCs -- которые они генетически преобразовали, чтобы откорректировать дисбаланс энзимов -- непосредственно в головной мозг. Они установили, что прямой подход запускает скачкообразно терапевтические преимущества значительно быстрее, чем при внутривенном введении. Они описывают свой метод как вливание клеток в заполненные жидкостью полости головного мозга , наз. желудочками, "intracerebroventricular" доставка.
Creating a chimera
Как только генетически преобразованные HSCs трансплантировали в желудочки головного мозга, то критические ферменты, которые они содержали начинали метаболизировать материалы, которые были созданы и вызывали болезненные повреждения.
Новые клоны клеток происходящие от трансплантированных HSCs -- тип клеток назывался миелоидным -- начинал очищать и потреблять избыток материалов, которые были ответственны за нейродегенерацию.
"Имеется позитивное влияние от присутствия новых, метаболически функциональных миелоидных клеток, поскольку они высвобождают сигнальные цитокины, которые противодействуют воспалению нейронов, которое если оно несдержанно, то может запускать повреждения нейронов," говорит Biffi.
Важно, что трансплантированные HSCs приживляются в головном мозге мышей и не мигрируют в др. области ЦНС. Это по существу может создавать химер --отдельные генетические профили внутри организма -- внутри головного мозга.
Способность преобразовывать химерную популяцию клеток головного мозга может открыть мощный новый путь для предупреждения или устранения нейродегенеративных болезней, подобных б. Паркинсона, Алцгеймера, ALS и др.
From the lab to the human brain
Хотя трансплантации HSCs непосредственно в головной мозг человека звучит агрессивно, Biffi объясняет, что процедура в действительности не столь уж сложная.
"Могу вообразить, что со временем лечение будет сопровождаться введением катетра, временно помещаемого в желудочки головного мозга, при стандартной анестезии," говорит Biffi. "Это будет соответствовать современному использованию клинических процедур, позволяющих проникать в головной мозг для лечения."
Исходя из многообещающих результатов их исследований на мышах, Biffi с коллегами планируют разработку процедуры для клиники.
Она заявляет об огромном потенциале доставки в желудочки головного мозга генетически модифицированных HSCs, в отдельности или в комбинации с внутривенной генотерапией.
