Клеточная терапия обещает стать новым методом лечения болезни Паркинсона, но во многих испытаниях, проведенных на сегодняшний день, большинство пересаженных дофаминовых клеток не выжили, что создает серьезное препятствие. Недавние достижения исследователей всемирно известной системы здравоохранения Mass General Brigham могут изменить это. Ученые использовали регуляторные Т-клетки в качестве дополнения к терапии нейронными клетками и уменьшения побочных эффектов хирургической процедуры на моделях грызунов. Результаты работы группы ученых, в которую входят исследователи из больницы МакЛина (McLean Hospital) и Массачусетской больницы общего профиля (Massachusetts General Hospital), опубликованы в научном журнале Nature.
«Мы исследовали персонализированные методы лечения на основе стволовых клеток, которые перепрограммируют собственные клетки пациента для лечения болезни Паркинсона», — комментирует автор исследования Кванг-Су Ким (Kwang-Soo Kim) из Лаборатории молекулярной нейробиологии в больнице МакЛина. «Теперь мы совершили крупный прорыв, используя иммунные клетки для улучшения доставки, выживаемости и восстановления при нейроклеточной терапии. Наши результаты показывают, что мощность и гибкость клеточной терапии можно модифицировать и усовершенствовать, чтобы она стала реалистичным методом лечения таких состояний, как болезнь Паркинсона».
В Соединенных Штатах только болезнь Альцгеймера является более распространенным нейродегенеративным заболеванием, чем болезнь Паркинсона, которая характеризуется потерей дофаминергических нейронов среднего мозга. В настоящее время стандартом лечения является заместительная терапия дофамином, которая устраняет только такие симптомы, как тремор или скованность, со значительными побочными эффектами.
С 1980-х годов клеточная терапия столкнулась с серьезным препятствием: плохой выживаемостью трансплантата. Исследователи предложили различные механизмы для объяснения гибели клеток и добавили различные модификации для улучшения выживания клеток. Три года назад команда Кима продемонстрировала, что персонализированная клеточная терапия может быть использована для замены дофаминовых нейронов в первой персонализированной клеточной терапии у пациента со спорадической болезнью Паркинсона. Однако их результаты были ограничены одним пациентом, и ограниченная выживаемость трансплантата оставалась ключевой проблемой.
В своем текущем исследовании Ким с соавторами выдвинули гипотезу о том, что регуляторные Т-клетки, которые поддерживают иммунный гомеостаз, сдерживают воспаление и предотвращают иммунное отторжение, могут быть совместно трансплантированы с нейронами, чтобы смягчить травму иглой и улучшить выживаемость клеток и выздоровление от болезни. Чтобы проверить это, исследователи сначала пересадили дофаминергические нейроны среднего мозга в ранее подтвержденные мышиные и крысиные модели болезни Паркинсона. Ученые наблюдали, как хирургическая процедура приводила к острому воспалению и неблагоприятному иммунному ответу в тканях головного мозга, которые они назвали «игольной травмой».
Затем исследователи котрансплантировали регуляторные Т-клетки с дофаминергическими нейронами. Ученые изучили выживаемость привитых нейронов в течение двух недель. Через пять месяцев они повторно оценили это открытие и наблюдали, как восстанавливается область пересадки.
«Первоначально, всего через одну или две недели после трансплантации, большинство дофаминовых нейронов погибло, что сделало клеточную терапию безуспешной», — добавляет Ким. «Но когда мы добавили регуляторные Т-клетки к трансплантату, выживаемость привитых дофаминовых нейронов увеличилась. Кроме того, восстановление поведения было более быстрым и устойчивым».
Регуляторные Т-клетки не только улучшали выживаемость пересаженных дофаминергических нейронов, но также значительно подавляли рост недофаминергических клеток, включая реактивные воспалительные клетки, в мозге хозяина.
«Это открытие очень важно, потому что потенциальной опасностью, связанной с трансплантацией клеток, часто является рост нежелательных, потенциально вредных клеток», — считает Ким. «Самый важный критерий клеточной терапии — безопасность».
Игольная травма вызвала значительную гибель клеток головного мозга. Однако регуляторные Т-клетки были способны подавлять гибель, наряду с неблагоприятным нейровоспалением и попаданием нежелательных периферических иммунных клеток в место повреждения.
«Игольная травма — это универсальная проблема в клеточной терапии нервной системы, а не только для дофаминергических нейронов или болезни Паркинсона», — добавляет Боб Картер (Bob Carter), заведующий нейрохирургическим отделением Массачусетской больницы общего профиля и соавтор научной статьи. «Наши принципы могут быть широко применены к любой клеточной терапии других (нейро)дегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, БАС или болезнь Хантингтона».
Следующие шаги ученых — понять безопасность этих трансплантатов и оптимизировать их функцию.
Авторы другого исследования утверждают, что ранние галлюцинации при болезни Паркинсона связаны с более быстрым снижением когнитивных функций.
