Naujas tyrimas rodo „mažąsias smegenis“, kurios gali paspartinti Alzheimerio ligos gydymo būdų vystymąsi

Naudodamas novatorišką naują metodą, Saskačevano universiteto (JAV) mokslininkas iš kamieninių ląstelių kuria miniatiūrinius pseudoorganus, skirtus Alzheimerio ligai diagnozuoti ir gydyti.

Kai daktaras Tyleris Venzelis (Ph.D.) pirmą kartą sugalvojo iš kamieninių ląstelių sukurti miniatiūrines smegenis, jis neįsivaizdavo, kokia bus jo kūrinių sėkmė. Dabar Wencelio „mažosios smegenys“ gali pakeisti diagnozavimo ir gydymo Alzheimerio ir kitų smegenų ligų būdą.

„Niekada savo drąsiausiose svajonėse nemanėme, kad mūsų beprotiška idėja pasiteisins“, – sakė jis. „Šios [mažosios smegenys] gali būti naudojamos kaip diagnostikos įrankis, sukurtas iš kraujo.“

Medicinos kolegijos psichiatrijos katedros doktorantas Wenzelis sukūrė „mini smegenų“ idėją arba, formaliau, unikalų smegenų organoidinį modelį, vadovaujant dr. Darrelui Musso, Ph. D.

Žmogaus kamieninėmis ląstelėmis galima manipuliuoti ir tapti beveik bet kuria kita kūno ląstele. Naudodamas kamienines ląsteles, paimtas iš žmogaus kraujo, Wenzelis sugebėjo sukurti miniatiūrinį dirbtinį organą – maždaug trijų milimetrų dydžio, vizualiai primenantį kramtomosios gumos gabalėlį, kurį kažkas vėl bandė išlyginti.

Šios „mažosios smegenys“ sukuriamos iš kraujo mėginio sukuriant kamienines ląsteles ir paverčiant jas veikiančiomis smegenų ląstelėmis. Mažų sintetinių organoidų naudojimas tyrimams nėra nauja koncepcija, tačiau Wencelio laboratorijoje sukurtos „mini smegenys“ yra unikalios. Kaip nurodyta Wencelio straipsnyje žurnale Frontiers of Cellular Neuroscience, jo laboratorijos smegenys susideda iš keturių skirtingų smegenų ląstelių tipų, o daugumą smegenų organelių sudaro tik neuronai.

Atliekant bandymus, Wencelio „mažosios smegenys“ tiksliau atspindi suaugusio žmogaus smegenis, todėl galima atlikti išsamesnius suaugusių pacientų neurologinių būklių, pvz., Alzheimerio ligos, tyrimus.

Ir toms „mažosioms smegenims“, sukurtoms iš Alzheimerio liga sergančių žmonių kamieninių ląstelių, Wenzelis nustatė, kad dirbtinis organas pasižymi Alzheimerio liga – tik mažesniu mastu.

„Jei kamieninės ląstelės gali tapti bet kuria žmogaus kūno ląstele, kyla klausimas: „Ar galime sukurti kažką panašaus į visą organą?“ – sakė Wenzelis. „Kurdami tai turėjau beprotišką idėją, kad jei tai tikrai būtų žmogaus smegenys, jei pacientas sirgtų tokia liga kaip Alzheimerio liga ir mes išaugintume joms „mažąsias smegenis“, teoriškai tos mažos smegenys sirgtų Alzheimerio liga..

Wenzelis pažymėjo, kad ši technologija gali pakeisti Alzheimerio liga sergančių žmonių sveikatos priežiūros paslaugų teikimą, ypač kaimo ir atokiose bendruomenėse. Šį novatorišką tyrimą jau palaikė Kanados Alzheimerio draugija.

Jei Wenzelis ir jo kolegos gali sukurti patikimą būdą diagnozuoti ir gydyti neurologines ligas, tokias kaip Alzheimerio liga, naudodami tik nedidelį kraujo mėginį, kurio galiojimo laikas yra gana ilgas ir kurį galima išsiųsti per kurjerį, o ne reikalauti, kad pacientai vyktų į ligoninėse ar specializuotose klinikose, tai gali žymiai sutaupyti sveikatos priežiūros išteklių ir sumažinti pacientų naštą.

„Teoriškai, jei šis įrankis veikia taip, kaip mes manome, galėtume tiesiog gauti kraujo mėginį iš La Loche arba La Ronge į universitetą ir taip jums diagnozuoti“, – sakė jis.

Pradinis „mažųjų smegenų“ koncepcijos įrodymas buvo nepaprastai džiuginantis, o tai reiškia, kad kitas Wenzelis žingsnis yra išplėsti tyrimus į didesnį pacientų skaičių.

Tyrėjai taip pat suinteresuoti išplėsti „mažųjų smegenų“ tyrimų apimtį. Jei jie gali patvirtinti, kad „mažosios smegenys“ tiksliai atspindi kitas smegenų ligas ar neurologines būkles, sakė Wenzelis, jas būtų galima panaudoti siekiant paspartinti diagnozę arba išbandyti vaistų veiksmingumą pacientams.

Kaip pavyzdį, Wenzel nurodė, kad Saskačevane reikia ilgai laukti pas psichiatrą. Jei „mini smegenys“ galėtų būti naudojamos norint patikrinti, kuris antidepresantas geriausiai tinka depresija sergančiam pacientui, tai gali žymiai sutrumpinti laiką, per kurį reikia apsilankyti pas gydytoją ir gauti receptą.

„Mažosios smegenys“ Petri lėkštelėje – kai jie sukurti iš Alzheimerio liga sergančių žmonių kamieninių ląstelių, organoidai pasižymi Alzheimerio liga, tik mažesniu mastu. Kreditas: USask / David Stobbe.

Buvęs vidurinės mokyklos gamtos mokslų mokytojas, persikėlęs į mokslinių tyrimų ir akademinį pasaulį, Wenzelis teigė, kad jį sujaudina „esminiai tyrimų dalykai“ – hipotezės iškėlimas ir artėjimas prie jos patikrinimo eksperimente..

Stulbinanti pirmųjų „mažųjų smegenų“ sėkmė buvo tokia stulbinanti, kad Wenzelis prisipažino, kad vis dar negali visiškai apsisukti.

„Aš vis dar netikiu, bet tai taip pat nepaprastai motyvuoja, kad kažkas panašaus atsitiko“, - sakė Wenzelis. „Tai suteikia man kažką, kas, manau, turės įtakos visuomenei, iš tikrųjų pakeis ir sukurs pokyčius... Tai gali pakeisti medicinos kraštovaizdį.“

Išvados išsamiai aprašytos straipsnyje, paskelbtame žurnale Frontiers in Cellular Neuroscience.