Амиотрофична латерална склероза и стволови клетки, EUROLAB, научни статии
Патофизиологията на амиотрофична латерална склероза (ALS) е доста сложна и слабо разбрани, въпреки факта, че в продължение на десетилетия извършва множество изследвания. А достатъчно ефективен метод за лечение не е намерен. Някои учени смятат, че важна роля във възстановяването на повредените двигателните неврони, или дори да се създаде нов може да изиграе стволови клетки с тяхната способност да се диференцират в различни клетъчни линии.
ALS, известен също като Lu Geriga заболяване - прогресивно заболяване, което се отразява в постепенното развитието и разпространението на слабост и атрофия на засегнатите мускули на пациента. Такова състояние причинява мускулна дисфункция, инвалидност и в крайна сметка смърт или трайна зависимост от дишането на помощи, която се проявява средно 3 години, след като е диагностицирана за първи път мускулна слабост.
Приблизително 5% до 10% хора с АЛС имат роднини с подобно заболяване. Повечето случаи ALS (90% до 95%) са спорадични, често с произход "напълно неочаквано", но има рядка форма на ALS, което може да се види в 3 западната част на Тихия: Гуам, Кии полуостров в Япония и Западна Нова Гвинея.
Много етиологични фактори, свързани с факта, че процесът на изчерпване остава неразбираемо и необяснимо. Фактори, които задействат верига от събития, довели до смъртта на двигателните неврони не е известна, но в редица семейства, страдащи от това заболяване, има наследството на вида на автозомно-доминантно мутация. Може да се предположи, че модифицираният ген води до производството на токсични вещества и която задейства болестния процес. Дори и на 15% -20% от семействата в които определят мутиралия ген (супероксид дисмутаза мед-цинков 1 [SOD1]), механизъм на действие, ускоряване на началото на заболяването, остават неизвестни. Ние също не знаем причините за появата на това заболяване в различна възраст и скоростта му на прогресия, свързани със специфични генни мутации, както и причината за непълна заболяване (засегнати повечето носители на гена, но не всички). Още по-малко се знае за етиологията на заболяването в спорадично западния район на Тихия океан.
Най-непосредствената причина за мускулна слабост и загуба - прогресивна загуба на мускулна двигателните неврони. Са засегнати нервните клетки, разположени в стеблото на гръбначния мозък или на мозъка и пряко свързани с мускули (нисш двигателни неврони) и мозъчната кора (горни двигателни неврони), свързани с долните двигателни неврони. Също нервните клетки и вериги, които са в предния дял на мозъка могат да бъдат засегнати (префронтална двигателни неврони).
Нито метод на лечение може да забави или да обърне развитието на АЛС. Има FDA одобрен метод на лечение (рилузол, рилузол), които могат да се добавят 2-3 месеца до средната продължителност на живота на пациентите с АЛС. Внимателното придържането към диета и навременно прилагане на неинвазивна дихателна поддръжка може да удължи периода от време, животът на пациента за още 6-12 месеца.
Какви са стволови клетки?
Стволовите клетки, известни също като прогениторни клетки са клетки, които не са били подложени на диференциация и не са придобити специфични функции; те имат самолечение потенциал, разделяй и се диференцират в специфични клетъчни видове. [1,2] Те се наричат още "плурипотентни" или "недиференцирани клетки", тъй като те могат да се диференцират и да се развие в различни специализирани клетки. Диференциацията на стволови клетки на възрастни клетки са ясно регулирани; иначе не съществува сложни растения и животни, като това множество от взаимно свързани тъкани и органи.
За разлика от стволови клетки, диференцирани клетки или зряла форма специфичните структури и определени функции в много случаи, те губят способността да се разделят и пролиферират. Злокачествен или "дедиференцирани" клетки се различават от нормалните стволови клетки и специализирани теми, които разделят неконтролируемо и носят риск от унищожаване на тялото.
Диференциацията на стволови клетки трябва да е включен, за да получите правилната посока и да изключите, така че желаната тъкан в различни органи и системи са били построени. Прецизно регулиране на диференциацията е още по-важно за невронни прародителски клетки, като ефективен невронна функция зависи от създаването на точни връзки и взаимодействията между отделните неврони и невронни класове.
Стволовите клетки, включително нервни стволови клетки по дефиниция са налични в ембриони. Стволовите клетки са намерени в кръвта от пъпната връв. При възрастни, тези клетки са намерени в костния мозък и други органи, които изискват контролирано самолечение. [1] Доказано е, че невронни прародителски клетки също се съхраняват при възрастни в някои области на мозъка до вентрикулите, където те се разделят, диференцират, мигрират и включени в невронни вериги, като по този начин осигурява настоящите процеси ученето и паметта.
Дали ALS терапията със стволови клетки е възможно това?
Стволовите клетки могат да помогнат при пациенти с АЛС по няколко начина. На теория, може да бъде предизвикана да се прави разлика в по-ниските двигателните неврони, така че те заменя невроните са загинали в резултат на ALS. Може би, стволови клетки могат да спасят умиращите двигателните неврони, възстановяване на връзката на тези неврони с частично денервираната мускул преди тя най-накрая атрофира. Дори по-добре, ако той може да бъде предизвикан да се прави разлика в горните моторни неврони в кората на главния мозък и да се установи връзката им с по-ниските двигателните неврони.
За съжаление, се надява на регенеративната роля на стволови клетки при пациенти с АЛС не е реалистично, защото на Непобедимият в момента сложността на тази задача. По-реалистично очакване на стволови клетки, които са в състояние да поддържат жизнените функции или подобряване на оцеляването на двигателните неврони. [3] Възможност да се индуцира диференцирането на стволови клетки в поддържащите клетки, глия или Вътрешно разположени неврони, които могат да произвеждат фактори, които поддържат моторните неврони или може би на стволови клетки сами могат да произвеждат тези фактори.
Какво да направя наличните данни?
Последните данни (Clement [4]), получен чрез генно инженерство примерни химерни мишки показват двигателни неврони, които носят гени мутирали SOD1 и глиални клетки носят здрави гени. В сравнение с не-химерни мишки, в които моторните неврони и са мутирали гени SOD1 във всички глиални клетки, степента на преживяемост на мишки по-добре. Тези данни предполагат, че ако здрави стволови клетки могат да влязат в гръбначния мозък на пациенти с ALS, техният живот също може да продължи. Остава да се определи дали даден механизъм, който компенсира някои генетични грешки, ще се прилага при пациенти, без тази грешка. Въпреки това, дори ако такъв терапевтичен метод би бил ефективен само при пациенти с вроден заболяване, би било голям напредък.
В предишни експерименти трансплантация в неврони на гръбначния мозък, получени от човешка клетъчна линия, тератома, намалена дисфункция и подобрено оцеляване в G93A SOD1 трансгенни мишки. [5] Освен това, продължителността на живота на G93A SOD1 мишки е продължително интравенозно приложение на кръв на човешка пъпна връв. Доказано е, че клетките, мигрирали в паренхима на гръбначния мозък и мозъка, като продължава да живее в продължение на 10-12 седмици след инжектиране. Клетките са имали благоприятен ефект, въпреки че само част от трансплантираните клетки експресира невронални антигени. [6] В друго изследване е показано, че Сертоли клетки (Сертоли клетки) (които са не-невронни стволови клетки), имплантирани в гръбначния мозък SOD1 трансгенните мишки беше даден временна закрила разположени съседни моторни неврони. Въпреки това, след аутопсията е намерено живи Сертоли клетки. [7]
Проведените предварителни клинични изпитания на лечението на АЛС, използващи автоложни хемопоетични стволови клетки. В едно проучване, трима пациенти интратекално (в гръбначния мозък) се прилагат пречистени CD34 + периферни кръвни клетки [8]. 6-12 месеца, не са наблюдавани странични ефекти, но не са съобщили клинична ефективност. Другите 7 Пациентите получават интраспинално трансплантация на автоложни стволови клетки на костния мозък. [9] Незначителни следоперативни нежелани реакции са бързи, но мускулната сила продължава да намалява. След 3 месеца, обаче, учените съобщават тенденция към забавяне на спада на сила в групата на проксималните мускули на долните крайници при 4 пациенти и леко увеличение на силата при 2 пациенти. Липсата на контрол плацебо и дългосрочно наблюдение в това проучване не позволява изводи за ефективността на метода.
Изследвания на стволови клетки: етика, икономика, политика, както и общественото здраве
Поставя въпроса за етично поведение изследвания на човек на ранен етап на изследванията на стволови клетки, [10], с акцент върху рисковете от преждевременно клинични проучвания. [11] Доклади на стволови клетъчни транспланти, извършени в Китай, без това обективни данни от независими експерти за всеки пациент преди, веднага след и дълго след трансплантация, не осигуряват необходимата научна информация за установяване на безопасността и ефикасността на този метод. [12]
"Това е много важно, че изследователи и клиницисти са били внимателно планиране строго научни изследвания, и по-специално, за да се съсредоточи върху основните лабораторни експерименти, които могат да дадат отговори на много въпроси, които в момента са изправени този терапевтичен подход", - пише Луси Bruidzhn (Lucie Бройн) , директор на науката и вицепрезидент на Асоциацията ALS. - "За тази терапия е безопасно и има възможност за клинично приложение, е необходимо, че свойствата и сложността на различни стволови клетки са изследвани [13]."
В отговор на ограничението за видове изследванията на стволови клетки, които могат да получават федерално финансиране, на Американската академия по неврология и на Американската асоциация на Neuroscience - две водещи професионална организация на невролози в Съединените щати - изрази увереност, че работата на двете ембрионалните и зрелите стволови клетки трябва да бъде извършва внимателно и под строг контрол. Членовете на тези организации и заинтересованата общественост относно спазването на важни етични стандарти в областта на изследванията на ембрионални стволови клетки [14].
Има два спектър от научни проблеми. На първо място, се дължи на факта, че успехът на всяко конкретно изследване е достатъчно ниска, за по-нататъшното бързо развитие изисква паралелни проучвания в различни посоки. Същността на изследване - проба и грешка, че се идентифицира неефективните области, така че можете да се съсредоточите върху по-обещаващо. Между началото на изследването и клиничното приложение на метод обикновено отнема дълго време. Следователно, всяко забавяне при определяне на терапевтичния потенциал на метода води до забавяне на въвеждането на този метод на лечение. На второ място, с изключение на някои видове изследвания от федералното финансиране може да доведе до загуба на такива изследвания от областта на оглед на състоянието на и загубата на контрол върху тях, както и преминаването на тези проучвания в други страни. Това може да доведе до увреждане на двете отделни пациенти и на цялата общност от пациентите, лекарите и учените.
Стволовите изследвания клетка дава надежда за пациенти с АЛС и може да доведе до нови терапии, които забавят развитието на болестта. Но тази надежда е да се комбинира с повишено внимание, тъй като изследването на стволови клетки е все още на ранен етап като цяло и по отношение на ALS по-специално, но също и поради ограничената ефективност на фармакологични ефекти в трансгенни мишки и при пациенти с не-вродена ALS. В бъдещите проучвания, стволови клетки, клиницисти, изследователи и пациенти, които участват в тях трябва да се обърне специално внимание на въпросите на етиката и научна прецизност.
Според материалите: medscape.com
Medscape неврология неврохирургия