استفاده از سلول های بنیادی مهندسی شده برای درمان ALS و رتینیت پیگمانتوزا

محققان Cedars-Sinai در حال توسعه روش جدیدی برای درمان اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) و رتینیت پیگمانتوزا با استفاده از سلول های بنیادی مهندسی شده هستند که ممکن است در نهایت منجر به درمان های شخصی شود.

رویکرد جدید از سلول‌های مشتق‌شده از سلول‌های بنیادی پرتوان القایی انسان (iPSCs) استفاده می‌کند که قابل تجدید و مقیاس‌پذیر هستند و همچنین می‌توانند پیشرفت این بیماری‌های عصبی را در جوندگان به تاخیر بیندازند.

این تحقیق در مجله منتشر شده است گزارش های سلول های بنیادی، اولین گام مهمی را برای دستیابی به درمان های شخصی تر برای افراد مبتلا به این شرایط ناتوان کننده که در حال حاضر هیچ درمانی ندارند، نشان می دهد.

در گذشته، ما با استفاده از جمعیت های گسترده سلول های پیش ساز عصبی مشتق شده از بافت مغز انسان همراه با ژن درمانی در توسعه درمان های جدید برای بیماران مبتلا به ALS، به موفقیت عظیمی دست یافته ایم.

کلایو اسوندسن، دکترا، مدیر اجرایی موسسه پزشکی احیاکننده هیئت حاکمه Cedars-Sinai و استاد علوم و پزشکی زیست پزشکی

این تیم قبلاً نشان داده بود که سلول های پیش ساز عصبی را می توان برای تولید پروتئینی به نام فاکتور نوروتروفیک مشتق از خط سلول گلیال (GDNF) مهندسی کرد که به حفظ نورون های بیمار کمک می کند.

در آزمایشی که اخیراً تکمیل شده است، این محصول با خیال راحت در نخاع بیماران مبتلا به ALS پیوند زده شد. و پس از یک بار درمان، سلول‌ها می‌توانند زنده بمانند و پروتئین حیاتی GDNF را برای بیش از سه سال تولید کنند، در نتیجه به طور بالقوه از نورون‌های حرکتی که در ALS می‌میرند محافظت می‌کنند. این سلول های پیش ساز عصبی نیز در یک کارآزمایی در حال انجام برای رتینیت پیگمانتوزا استفاده می شوند.

اسوندسن که همچنین از بنیاد خانواده کری و سیمون ویکار است، گفت: “با این حال، خطوط سلولی که ما در کلینیک استفاده می کنیم از یک منبع می آیند و در نهایت تمام می شوند. ما فقط محصول بی پایانی نداریم.” کرسی در پزشکی احیا کننده در Cedars-Sinai. سلول‌های بنیادی پرتوان القایی یک منبع تجدیدپذیر فراهم می‌کنند و به ما امکان می‌دهند محصول پایدارتری تولید کنیم که بتوان آن را مهندسی کرد تا فاکتورهای رشد قدرتمند را آزاد کند.

دانشمندان در حال یافتن روش‌های درمانی سلولی و ژنی هستند که در درمان انواع بیماری‌ها، از جمله بیماری‌های عصبی غیرقابل درمان مانند ALS و رتینیت پیگمانتوزا، نویدبخش است. پس از پیوند، سلول‌های بنیادی سلول‌های پشتیبان تولید می‌کنند که داروی مهندسی شده را آزاد می‌کنند تا از نورون‌های در حال تخریب حمایت کنند. با این حال، محدودیت‌هایی که می‌تواند مانع استفاده گسترده و تجاری‌سازی این درمان‌ها شود، شامل دسترسی ناکافی به بافت و رد احتمالی سلول‌ها توسط بیمار است.

الکساندر لاپرل، دکتری، دانشمند پروژه در آزمایشگاه اسوندسن و نویسنده اول این مطالعه، گفت: «توانایی به حداقل رساندن تعاملات ایمنی با مهندسی سلول های خود بیمار و سپس تبدیل آن به یک درمان دارویی دقیق، پتانسیل بسیار بالایی دارد.

برای آزمایش درمان مبتنی بر iPSC، این تیم سلول‌های پیش‌ساز عصبی مشتق از iPSC را برای تولید GDNF مهندسی کردند تا ببینند آیا می‌توان از آن برای درمان بیماری‌هایی که باعث مرگ سلول‌های سیستم عصبی می‌شوند، مانند ALS و تخریب شبکیه استفاده کرد.

محققان دریافتند که قرار دادن این پیش سازهای عصبی مشتق از iPSC در چشم جوندگان مبتلا به انحطاط شبکیه منجر به محافظت از سلول های چشم که از بینایی پشتیبانی می کنند، می شود.

هنگامی که این تیم همان سلول‌ها را به نخاع جوندگان مبتلا به ALS پیوند زدند، متوجه شدند که سلول‌ها به محافظت از سلول‌های نخاعی که حرکت را کنترل می‌کنند، کمک می‌کنند. آنها همچنین دریافتند که این سلول ها بی خطر هستند و در صورت پیوند به حیوانات برای چندین ماه، تومور یا مشکلات دیگری ایجاد نمی کنند.

الکساندرا موزر، یکی از نویسندگان، دکترای فوق دکترا در آزمایشگاه Svendsen، گفت: “ما دیدیم که سلول ها زنده ماندند و در نخاع ادغام شدند.” آنها همچنین تا حد زیادی آستروسیت ها را تشکیل دادند که سلول های محافظ و حمایت کننده هستند و ما متوجه شدیم که آنها به تولید GDNF ادامه می دهند. مهمتر از همه، آنها تومور ایجاد نکردند.

لاپرل گفت: «ما با موفقیت نشان داده‌ایم که می‌توانیم iPSCهای انسانی را توسعه دهیم که به طور پایدار GDNF را به عنوان یک سلول درمانی و ژن درمانی امیدوارکننده در آینده تولید می‌کنند.

موزر خاطرنشان کرد: در حالی که نتایج تحقیقات امیدوارکننده بود، مطالعات پیش بالینی بیشتری برای تعیین سطح درمان بهینه مورد نیاز است. این تیم در حال حاضر به دنبال راه هایی برای بهبود گسترش این سلول ها و مقیاس پذیری آن فرآیند است.