Ελπίδες σε ασθενείς με Alzheimer – Συνδυασμός απλών φαρμάκων δημιουργεί νέους νευρώνες από γειτονικά κύτταρα

Ένα απλό κοκτέιλ φαρμάκων που μετατρέπει κύτταρα που γειτονεύουν με κατεστραμμένους νευρώνες σε λειτουργικά νέους νευρώνες θα μπορούσε δυνητικά να χρησιμοποιηθεί για να θεραπεύσει το εγκεφαλικό, τη νόσο του Alzheimer και τις εγκεφαλικές κακώσεις. Μια ομάδα ερευνητών στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Pennsylvania (Penn State) προσδιόρισε ένα σύνολο τεσσάρων, ή ακόμη και τριών, μορίων που θα μπορούσαν να μετατρέψουν νευρογλοιακά κύτταρα – που κανονικά υποστηρίζουν και μονώνουν τους νευρώνες – σε νέους νευρώνες.

Όπως αναφέρεται από τον επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας καθηγητή βιολογίας Gong Chen, «το μεγαλύτερο πρόβλημα για την αποκατάσταση του εγκεφάλου είναι ότι οι νευρώνες δεν αναγεννιούνται μετά την εγκεφαλική βλάβη, επειδή δεν διαιρούνται. Αντιθέτως, τα νευρογλοιακά κύτταρα, τα οποία συγκεντρώνονται γύρω από τον εγκεφαλικό ιστό που έχει πληγεί, μπορούν να πολλαπλασιαστούν μετά την εγκεφαλική βλάβη. Πιστεύω – αναφέρει ο καθηγητής – ότι μετατρέποντας τα νευρογλοιακά κύτταρα που γειτονεύουν με τους νεκρούς νευρώνες σε νέους νευρώνες είναι ο καλύτερος τρόπος για την αποκατάσταση των χαμένων νευρωνικών λειτουργιών».

Προηγουμένως, η ομάδα του Chen δημοσίευσε έρευνα που περιγράφει μια αλληλουχία εννέα μικρών μορίων που θα μπορούσαν άμεσα να μετατρέψουν ανθρώπινα νευρογλοιακά κύτταρα σε νευρώνες, όμως ο μεγάλος αριθμός των μορίων και η ειδική σειρά που απαιτείτο για τον αναπρογραμματισμό των νευρογλοιακών κυττάρων περιέπλεκε τη μετάβαση σε κλινική επεξεργασία. Στην παρούσα νέα μελέτη, η ομάδα έλεγξε διάφορους αριθμούς και συνδυασμούς μορίων για να προσδιορίσει μια βελτιστοποιημένη προσέγγιση για τον αναπρογραμματισμό των αστρογλοιακών κυττάρων, ενός τύπου νευρογλοιακών κυττάρων, σε νευρώνες.

Οι ερευνητές προσδιόρισαν την πιο αποτελεσματική χημική φόρμουλα μεταξύ των εκατοντάδων συνδυασμών φαρμάκων που δοκιμάστηκαν. Με τη χρήση τεσσάρων μορίων που τροποποιούν τέσσερις βασικές διαδρομές σήμανσης στα ανθρώπινα αστρογλοιακά κύτταρα, οι επιστήμονες στο Penn State μετέτρεψαν τα ανθρώπινα αστρογλοιακά κύτταρα – μέχρι και 70% – σε λειτουργικούς νευρώνες. Οι προκύψαντες με χημική μετατροπή νευρώνες μπόρεσαν να επιβιώσουν περισσότερο από επτά μήνες σε δοχείο καλλιέργειας στο εργαστήριο. Διαμόρφωσαν εύρωστα νευρωνικά δίκτυα και έστειλαν ηλεκτρικά σήματα ο ένας νευρώνας στον άλλο, όπως κάνουν οι κανονικοί νευρώνες μέσα στον εγκέφαλο.

Χρησιμοποιώντας τρία από τα μικρά μόρια αντί των τεσσάρων επίσης επιτυγχάνεται η μετατροπή των αστρογλοιακών κυττάρων σε νευρώνες, όμως ο ρυθμός μετατροπής πέφτει κατά περίπου 20%. Η ομάδα επίσης προσπάθησε να χρησιμοποιήσει μόνο ένα από τα μόρια, όμως αυτή η προσέγγιση δεν επάγει μετατροπή.

Η ερευνητική ομάδα υπό τον Gong Chen, είχε προηγουμένως αναπτύξει μια τεχνολογία γονιδιακής θεραπείας για να μετατρέψει αστρογλοιακά κύτταρα σε λειτουργικούς νευρώνες, όμως λόγω του μεγάλου κόστους της γονιδιακής θεραπείας – η οποία μπορεί να κοστίσει μισό εκατομμύριο δολάρια ή και περισσότερα ανά πάσχοντα – η ομάδα επιδίωξε περισσότερο οικονομικές προσεγγίσεις για να μετατρέψει νευρογλοιακά κύτταρα σε νευρώνες. Το σύστημα χορήγησης για τις γονιδιακές θεραπείες, επίσης, είναι περισσότερο περίπλοκο, απαιτώντας την έγχυση ιογενών σωματιδίων στο ανθρώπινο σώμα, ενώ τα μικρά μόρια στη νέα μέθοδο μπορούν να συντεθούν χημικά και να πακεταριστούν σε ένα χάπι.

Το πιο σημαντικό πλεονέκτημα της νέας προσέγγισης είναι ότι ένα χάπι που περιέχει μικρά μόρια θα μπορούσε να διανεμηθεί ευρέως στον κόσμο, φτάνοντας ακόμη σε αγροτικές περιοχές χωρίς προηγμένα συστήματα νοσοκομείων. Το τελικό όνειρο του υπευθύνου της ερευνητικής ομάδας είναι να αναπτυχθεί ένα απλό σύστημα χορήγησης φαρμάκου, όπως ένα χάπι, που μπορεί να βοηθήσει τους ασθενείς με εγκεφαλικό και Alzheimer σε όλο τον κόσμο να αναγεννήσουν νέους νευρώνες και να αποκαταστήσουν τις χαμένες τους ικανότητες μάθησης και μνήμης.

Οι ερευνητές αναγνωρίζουν ότι χρειάζεται ακόμη να επιλυθούν πολλά τεχνικά θέματα πριν να μπορέσει να δημιουργηθεί φάρμακο που χρησιμοποιεί μικρά μόρια, ενώ σχεδιάζουν να ερευνήσουν σε μελλοντικές μελέτες πώς να αναπτύξουν ασφαλέστερα χάπια φαρμάκου. Παρόλα αυτά, η ερευνητική ομάδα είναι πεπεισμένη ότι αυτός ο συνδυασμός των μορίων έχει ελπιδοφόρες επιπτώσεις για μελλοντικές φαρμακευτικές θεραπείες για τη θεραπεία ατόμων με νευρολογικές διαταραχές.

Πηγή: Penn State και NeuroscienceNews

Περισσότερα στη δημοσίευση: Chemical Conversion of Human Fetal Astrocytes into Neurons through Modulation of Multiple Signaling Pathways. Stem Cell Reports.