Специалисты лаборатории генетики стволовых клеток Медико-генетического научного центра имени академика Н.П. Бочкова впервые в России изучат возможность восстанавливать нервную ткань при черепно-мозговой травме с помощью клеточных технологий. Исследование поддержано грантом РНФ (проект РНФ №22-25-00354 «Изучение механизма терапевтического действия внеклеточных везикул, полученных из глиальных производных индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека»). Предполагается, что внеклеточные везикулы могут играть большую роль в регуляции процессов восстановления нервной ткани, их применение может иметь значительный терапевтический эффект для лечения социально значимых нейродегенеративных заболеваний, например, болезни Альцгеймера, когнитивных расстройств различного генеза, а также в реабилитации после инсульта и нейроинсульта.
Сегодня один из актуальных подходов к разработке нового метода лечения черепно-мозговой травмы – клеточная терапия. Это направление вызывает большой интерес среди научных групп во всем мире. Многочисленные исследования продемонстрировали: стволовые клетки человека, трансплантированные в экспериментальную модель черепно-мозговой травмы, оказывают положительный терапевтический эффект, однако механизм такой терапии малоизучен. По некоторым данным, трансплантированные в мозг крысы нейральные стволовые клетки проявляют достаточную выживаемость, делятся, мигрируют в очаг повреждения, но имеют ограниченную способность дифференцироваться в глиальные клетки и электрически активные нейроны.
Дмитрий Гольдштейн, заведующий лабораторией генетики стволовых клеток МГНЦ, д.б.н., профессор: «Мы считаем, что терапевтический эффект клеточной терапии обусловлен не встраиванием трансплантированных клеток в нервную ткань, а паракринным действием секретируемых ими везикул и белков».
Внеклеточные везикулы – это «пузырьки» размером примерно 80 нм, которые несут в себе белки, пептиды, нуклеиновые кислоты. Клетки выделяют везикулы во внешнюю среду, и, например с кровотоком, они разносятся по всему организму. Сегодня активно изучается роль внеклеточных везикул в сложных процессах передачи информации между клетками разных тканей. Помимо передачи информации, различные типы везикул участвуют во многих других процессах, например, в передаче сигнала от нейронов к мышцам. За изучение везикулярного транспорта в 2013 году была вручена Нобелевская премия по физиологии и медицине.
Глиальные клетки являются частью нервной ткани, они заполняют пространство между нейронами. Их количество в разы превышает количество нейронов.
В лаборатории генетики стволовых клеток МГНЦ будет изучена роль внеклеточных везикул глиальных клеток, полученных из ИПСК, в регуляции восстановительных процессов нервной ткани. Также специалисты исследуют механизм взаимодействия внеклеточных везикул глиальных клеток-предшественников с первичной культурой мозжечковых нейронов и оценят терапевтическую эффективность внеклеточных везикул на экспериментальной модели черепно-мозговой травмы. Предполагается, что везикулы будут оказывать иммуномодулирующие, противовоспалительные, нейропротективные и ангиогенные свойства – их также оценят в ходе исследования.
Полученные данные могут быть экспериментальным обоснованием для использования внеклеточных везикул, полученных из предшественников глиальных клеток, для лечения неврологических заболеваний. Такой подход будет иметь ряд преимуществ по сравнению c клеточной терапией: он сводит к минимуму риски развития эмболии, иммунного отторжения. Кроме того, трансплантированные клетки, которые используют в клеточной терапии, в некоторых случаях способны к злокачественным трансформациям. В случае применения внеклеточных везикул таких рисков не возникнет.
Дмитрий Гольдштейн: «Внеклеточные везикулы – это препарат будущего, который может быть получен на биотехнологическом производстве и использован для лечения неврологических заболеваний».
Ранее в лаборатории генетики стволовых клеток МГНЦ было изучено участие нейрональных и глиальных клеток, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) человека, в процессах восстановления нервной ткани. Был продемонстрирован положительный эффект уже через неделю после внутриартериального введения нейральных стволовых клеток, когда они еще не могли дифференцироваться и встроиться в ткань мозга реципиента.
Информация предоставлена пресс-службой Российского научного фонда
Источник фото: ru.123rf.com
