Az ALS-betegekből létrehozott őssejtek új kezelési lehetőségeket nyújthatnak
Az amyotrophiás laterális szklerózis (ALS), más néven Lou Gehrig-kór, egy gyógyíthatatlan idegrendszeri betegség, amely az agyban és a gerincvelőben található motoros idegsejteket, azaz az önkéntes izommozgást és a légzést irányító idegsejteket támadja meg. Számos ALS-re irányuló klinikai vizsgálat, beleértve az ígéretes gyógyszerek tesztelését is, gyakran azért nem felelt meg az elvárásoknak, mert a betegség mértéke betegenként eltérő, és a betegek nem ugyanúgy reagálnak a gyógyszerekre.
A Case Western Reserve University tudósai által vezetett új kutatásban azonban ALS-betegekből nyert őssejteket használtak egy speciális génhez való hozzáférést biztosító eszközként, amely egyfajta elzárószelepként működik az idegsejteket irritáló tényezőkkel szemben – és ez bevált. Bár a kutatás eredményei egy nagyon ritka ALS-típusra vonatkoznak, a kutatócsoport optimista, hogy a pozitív eredmények támpontot adhatnak a pusztító betegség szélesebb körű kezeléséhez.
„Ez a munka a genetikai ismereteken alapuló klinikai kísérletek alapjául szolgálhat” – mondta Helen Cristina Miranda, a Case Western Reserve School of Medicine genetika és genomtudományok docense, a kutatás vezetője. A regeneratív orvoslás – azaz egészséges sejtek előállítása a betegség által károsított sejtek pótlására és a szövetek helyreállítására – a Case Western Reserve egyik erőssége. Miranda laboratóriuma a neurodegeneratív betegségeket – köztük az ALS-t – tanulmányozza emberi őssejtek felhasználásával. A tanulmány az Embo Molecular Medicine folyóiratban jelent meg.
A kutatók egy örökletes típusú ALS-t tanulmányoztak, amelyet egy gén (a vezikulához kapcsolódó membránfehérje B, vagy VAPB) mutációja okoz. A VAPB gén utasításokat ad egy fehérje előállításához, amely segít összekapcsolni a sejt különböző részeit, hogy azok kommunikálhassanak és reagálhassanak a stresszre. „Ez különösen fontos az idegsejtekben” – mondta Miranda. „Amikor ezek megsérülnek, az idegsejtek hajlamosabbak a degenerációra.”
Az iPSC, vagy indukált pluripotens őssejt, egy speciális sejt, amelyet laboratóriumban hoznak létre egy személy bőréből vagy véréből, és amely a test szinte bármely sejttípusává alakítható. A kutatás során ALS-betegektől származó iPSC-ket használtak a motoros neuronok tenyésztésére, így valódi emberi szöveteken tanulmányozhatták a betegséget.
Felfedezték, hogy a VAPB gén mutációja miként zavarja a sejt kulcsfontosságú területei, különösen az endoplazmatikus retikulum (ER) és a mitokondriumok közötti kommunikációt. Az ER a sejt minőség-ellenőrző központja. Segít a fehérjék előállításában és redőzésében, és gondoskodik arról, hogy a sejtben minden zökkenőmentesen működjön, különösen akkor, ha a sejt stresszhatásnak van kitéve. A mitokondriumok a sejtek erőművei. Ők termelik az energiát, amelyre a sejteknek – különösen az idegsejteknek – szükségük van a túléléshez és a működéshez.
Ez a zavar az integrált stresszválasz (ISR) nevű védelmi mechanizmus krónikus aktiválódásához vezet. Bár ez kezdetben hasznos, az ISR tartós aktiválása csökkenti a fehérjetermelést és rontja a sejtek túlélési esélyeit, ami végső soron károsítja a motoros neuronokat és hozzájárul ehhez a ritka örökletes ALS-formához. „Azt is kimutattuk, hogy a stresszválasz blokkolása laboratóriumi körülmények között visszafordíthatja a károsodást, ami ígéretes lépés a jövőbeli kezelések felé” – mondta Miranda.
Az amerikai Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal (FDA) által az ALS kezelésére jóváhagyott számos gyógyszer esetlegesen meghosszabbíthatja a túlélést, lassíthatja a romlás sebességét vagy segíthet a tünetek kezelésében. Azonban nincs olyan ismert kezelés, amely megállítaná vagy visszafordítaná a betegség előrehaladását.
A kutatócsoport tanulmánya ugyan egy különösen ritka ALS-típusra összpontosított, de a kutatás eredményeit kiterjesztik, hogy megvizsgálják, a célpont más formákba is hatékony lehet-e. „Jelenleg az ISR-gátlókat komplexebb neuromuszkuláris modelleken teszteljük, és vizsgáljuk, hogy ez a technológia hogyan segíthet más ALS-altípusokban.”