Проста лекарствена формула регенерира мозъчните клетки
Изследователите са направили крачка напред в търсенето на хапче, което може да възстанови мозъчната функция, загубена от инсулти, мозъчни наранявания и състояния като болестта на Алцхаймер.
Учени от държавния университет в Пенсилвания (Пенсилвания) в Държавния колеж преобразуват глиалните клетки във функциониращи неврони, като използват комбинация от само четири малки молекули.
Глиалните клетки, наред с други неща, могат да поддържат и защитават невроните, които са клетки, които изпълняват умствените функции на мозъка.
В нова учебна статия, която сега е публикувана в списанието Отчети за стволови клетки, изследователите описват как техните преобразувани неврони оцеляват повече от 7 месеца в лабораторни култури.
Новите неврони също показаха способност да работят като нормални мозъчни клетки. Те образували мрежи и комуникирали помежду си, използвайки както електрически, така и химически сигнали.
Глиалните клетки се размножават след нараняване
Старшият автор на изследването Гонг Чен, който е професор по биология в Penn State, обяснява, че невроните не се регенерират, когато мозъчната тъкан се повреди.
"За разлика от това," добавя той, "глиалните клетки, които се събират около увредената мозъчна тъкан, могат да се размножават след мозъчно нараняване."
В своя учебен документ той и екипът му обясняват как глиалните клетки образуват белези, които предпазват невроните от по-нататъшно нараняване.
Поради постоянното им присъствие глиалните белези също блокират растежа на нови неврони и предаването на сигнали между тях.
Предишни опити за възстановяване на невронната регенерация чрез премахване на глиалните белези са имали „ограничен успех“, отбелязват авторите на изследването.
Проф. Чен вярва, че „най-добрият начин за възстановяване на изгубените невронални функции“ е създаването на нови неврони от глиалните клетки близо до мъртвите неврони.
Препрограмиране на астроцитите в неврони
В предишната си работа проф. Чен и неговият екип показаха, че е възможно да се „препрограмира химически“ тип глиална клетка, наречена астроцити, в неврони, използвайки девет малки молекули в определена последователност. Когато обаче проучиха как да преведат метода от лабораторията в клиниката, разбраха, че той е твърде сложен.
И така, целта на новото проучване беше да се намери по-малка комбинация от молекулите, които могат да препрограмират астроцитите във функциониращи неврони по по-ясен начин.
Изследователите тестваха стотици комбинации, докато откриха ефективна формула, съдържаща „четири основни лекарства“.
„Използвайки четири молекули - обяснява авторът на първото изследване Джиу-Чао Ин, който е студент по биология в щата Пенсилвания, - които модулират четири критични сигнални пътеки в човешките астроцити, можем ефективно да превърнем човешките астроцити - до 70 процента - във функционални неврони. "
Екипът също така тества ефекта от изпускането на една от четирите молекули от формулата. Нито една формула с три лекарства обаче не беше толкова ефективна, колкото версията с четири лекарства. Всъщност най-добрата комбинация от три лекарства е с 20 процента по-малко ефективна от тази с четири лекарства.
Използването само на една от молекулите не е било достатъчно за превръщане на астроцитите в неврони.
Проста алтернатива на генната терапия
Проф. Чен и колегите му работят от известно време върху регенериращите неврони. Преди да се насочат към химическо препрограмиране, те бяха експериментирали с генна терапия.
Те стигнаха до извода, че подходът за генна терапия, който може да струва около 500 000 долара на човек, би бил твърде скъп. Освен това доставката на генна терапия изисква усъвършенствани, усъвършенствани техники и опит.
Проф. Чен обяснява, че основното предимство на подхода за химическо програмиране е, че „хапче, съдържащо малки молекули, може да се разпространява широко в света, дори да достига до селските райони без усъвършенствани болнични системи“.
Също така, той и неговият екип установиха, че инжектирането на четирите лекарства в мишки за възрастни увеличава генерирането на нови мозъчни клетки в хипокампуса, който е регион на мозъка, който играе роля в паметта.
Предстои още много работа
Авторите на изследването посочват, че констатациите са само една стъпка напред към регенерацията на невроните в хапче. Има още много работа за разработване на правилната формула, особено по отношение на „опаковането и доставката“ на малките молекули.
Освен че потвърждават тяхната ефективност, изследователите трябва да проучат и страничните ефекти и безопасността на лекарствата.
Те са уверени обаче, че новата им формула с четири лекарства един ден ще осъзнае своя потенциал като пряко лечение за хора, които губят невронална функция вследствие на мозъчно увреждане, инсулт и невродегенеративни състояния като болестта на Алцхаймер.
„Моята крайна мечта е да разработя проста система за доставка на лекарства, като хапче, която да помогне на пациентите с инсулт и на Алцхаймер по целия свят да регенерират нови неврони и да възстановят загубените си способности за учене и памет.“
Проф. Гонг Чен
