Doporučená, 2019

Redakce Choice

Psychoneuroimmunology: smát se a být v pořádku
Jak udělat kefir zdravější pomocí zvuku
Ukazatele v mikrobiomu kojenců poukazují na budoucí alergie a astma

Jednoduchá formulace léků regeneruje mozkové buňky

Výzkumníci učinili krok vpřed ve snaze o pilulku, která může obnovit mozkovou funkci ztracenou mrtvicí, poraněním mozku a stavy, jako je Alzheimerova choroba.


Výzkumníci vytvořili nové neurony pomocí jednoduchého molekulárního koktejlu.

Vědci z Pensylvánské státní univerzity (State Penn State) v State College přestavěli gliové buňky na funkční neurony pomocí kombinace pouze čtyř malých molekul.

Gliové buňky mohou mimo jiné podporovat a chránit neurony, což jsou buňky, které vykonávají duševní funkce mozku.

V novém studijním dokumentu, který se nyní nachází v časopise Zprávy o kmenových buňkáchvědci popisují, jak jejich převedené neurony přežily více než 7 měsíců v laboratorních kulturách.

Nové neurony také vykazovaly schopnost pracovat jako normální mozkové buňky. Oni tvořili sítě a komunikovali spolu navzájem jak elektrickými tak chemickými signály.

Gliální buňky proliferují po poranění

Autor starší studie Gong Chen, profesor biologie v Penn State, vysvětluje, že neurony se při poškození mozkové tkáně neregenerují.

„Naproti tomu,“ dodává, „gliové buňky, které se shromáždí kolem poškozené mozkové tkáně, se mohou po poranění mozku šířit“.

Ve svém studijním materiálu vysvětluje, jak gliové buňky tvoří jizvy, které chrání neurony před dalším poraněním.

Kvůli jejich stálé přítomnosti však gliální jizvy také blokují růst nových neuronů a přenos signálů mezi nimi.

Předchozí pokusy obnovit regeneraci neuronů odstraněním gliálních jizev měly „omezený úspěch“, poznamenávají autoři studie.

Chen věří, že "nejlepším způsobem, jak obnovit ztracené neuronální funkce" je vytvořit nové neurony z gliálních buněk v blízkosti mrtvých neuronů.

Přeprogramování astrocytů do neuronů

V předchozí práci prof. Chen a jeho tým ukázali, že je možné "chemicky přeprogramovat" typ gliové buňky zvané astrocyty do neuronů s použitím devíti malých molekul v určité sekvenci. Když však prozkoumali, jak přeložit metodu z laboratoře na kliniku, uvědomili si, že je to příliš komplikované.

Cílem nové studie bylo tedy nalézt menší kombinaci molekul, které by mohly lépe programovat astrocyty do fungujících neuronů.

Výzkumníci testovali stovky kombinací, dokud nenalezli účinný vzorec obsahující "čtyři hlavní léky".

"Použitím čtyř molekul," vysvětluje první autor studie Jiu-Chao Yin, který je absolventem biologie v Penn State, "který moduluje čtyři kritické signální dráhy v lidských astrocytech, můžeme účinně proměnit lidské astrocyty - až 70 procent - do funkčních neuronů. "

Tým také testoval účinek upuštění jedné ze čtyř molekul ze vzorce. Žádná formulace tří léků však nebyla tak účinná jako verze se čtyřmi léky. Ve skutečnosti nejlepší kombinace tří léčiv byla o 20% méně účinná než léčba čtyř léčiv.

Použití pouze jedné z molekul nestačilo k přeměně astrocytů na neurony.

Jednoduchá alternativa genové terapie

Chen a jeho kolegové už nějakou dobu pracují na regeneraci neuronů. Než se obrátili k chemickému přeprogramování, experimentovali s genovou terapií.

Došli však k závěru, že přístup genové terapie, který by mohl stát kolem 500 000 dolarů na osobu, by byl příliš drahý. Dodávání genové terapie navíc vyžaduje sofistikované, pokročilé techniky a odborné znalosti.

Chen vysvětluje, že hlavní výhodou přístupu chemického programování je, že „pilulka obsahující malé molekuly by mohla být distribuována ve světě, dokonce i na venkovské oblasti bez pokročilých nemocničních systémů“.

Také on a jeho tým zjistili, že vstřikování čtyř léčiv dospělým myším zvyšuje tvorbu nových mozkových buněk v hipokampu, což je oblast mozku, která hraje roli v paměti.

O hodně více práce

Autoři studie poukazují na to, že nálezy jsou jen jeden krok kupředu směrem k regeneraci neuronů v pilulce. Je třeba ještě hodně práce při vývoji správného vzorce, zejména co se týče "balení a dodávání" malých molekul.

Kromě toho, že výzkumníci potvrzují jejich účinnost, musí také zkoumat vedlejší účinky a bezpečnost léčiv.

Jsou však přesvědčeni, že jejich nový lék se čtyřmi léky si jednoho dne uvědomí svůj potenciál jako přímá léčba lidí, kteří ztratí neuronální funkce prostřednictvím poranění mozku, mrtvice a neurodegenerativních stavů, jako je Alzheimerova choroba.

"Můj konečný sen je vyvinout jednoduchý systém podávání léků, jako je prášek, který může pomoci pacientům s mrtvicí a pacientům s Alzheimerovou chorobou po celém světě regenerovat nové neurony a obnovit jejich ztracené schopnosti učení a paměti."

Gong Chen

Populární Kategorie

Top