Cercetătorii de la Johns Hopkins Medicine din Statele Unite au dezvoltat o metodă petru a transplanta anumite celule cerebrale protective fără a mai fi nevoie de medicamente anti-rejecţie de-a lungul vieţii.
Noua abordare împiedică răspunsul imun împotriva celulelor străine, permiţând ca celulelor transplantate să supravieţuiască, să prospere şi să protejeze ţesutul cerebral mult timp după oprirea administrării medicamentelor imuno-supresoare.
Abilitatea de a transplanta celule sănătoase în creier fără nevoia de medicamente convenţionale anti-rejecţie ar putea avansa descoperirea de noi terapii ce ajută copiii născuţi cu o clasă rară dar devastatoare de boli genetice în care mielina, stratul protectiv din jurul neuronior ce îi ajută să transmită mesaje, nu se formează normal.
Aproximativ 1 din fiecare 100.000 de copii născuţi în SUA va avea una din aceste boli, cum ar fi boala Pelizaeus-Merzbacher. Afecţiunea este caracterizată prin lipsa pragurilor de dezvoltare la bebeluşi, cum ar fi statul jos sau mersul, prezenţa spasmelor musculare involuntare şi eventual paralizia parţială a mâinilor şi a picioarelor, toate cauzate de o mutaţie genetică în genele ce formează mielina.
”Din cauză că aceste afecţiuni sunt iniţiate de o mutaţie ce cauzează disfuncţia într-un tip de celule, acestea prezintă o ţintă bună pentru ţintele celulare, ce implică transplantarea celulelor sănătoase sau a celulelor modificate”, a spus dr. Piotr Walczak, profesor asociat de radiologie şi ştiinţe radiologice la Johns Hopkins School of Medicine, citat de sciencedaily.com.
Un obstacol major al abilităţii de a înlocui aceste celule defectuoase este sistemul imunitar al mamiferelor. Acesta funcţionează prin identificarea rapidă a ţesuturilor proprii sau străine, iniţiând atacuri pentru a distruge invadatorii străini. În timp ce este benefic pentru ţintirea bacteriilor sau virusurilor, reprezintă o povară pentru organele, ţesuturile sau celulele transplantate, care vor fi de asemenea predispuse distrugerii, Medicamentele tradiţionale anti-rejecţie ce modifică sistemul imunitar previn rejecţia ţesuturilor, dar fac pacienţii vulnerabili la infecţii şi au alte efecte secundare. Pacienţii trebuie să ia aceste medicamente pe perioadă nedefinită.
Într-o încercare de a opri răspunsul imun fără efecte secundare, cercetătorii au căutat metode de a manipula celulele T, forţa de elită a sistemului pentru combaterea infecţiilor ce atacă invadatorii străini.
În mod specific, ei s-au axat pe o serie de ”semnale costimulatorii” cu care celulele T trebuie să se întâlnească pentru a începe un atac.
”Aceste semnale asigură că aceste celule ale sistemului nu funcţionează greşit, atacând ţesuturile sănătoase proprii corpului”, a spus co-autorul studiului, dr. Gerald Brandacher, profesor de chirurgie plastică şi reconstructivă şi director ştiinţific la Vascularized Composite Allotransplatation Research Laboratory de la Johns Hopkins University of Medicine.
Ideea a fost exploatarea tendinţelor naturale ale acestor semnale costimulatorii ca o metodă de a atrena sistemul imunitar petru a accepta eventual celulele transplantate permanent ca fiind proprii.
Pentru a face acest lucru, cercetătorii au utilizat doi anticorpi, CTLA4-lg şi anti-CD154, ce previn începerea unui atac de către celulele T când se întâlnesc particule străine prin legarea de suprafeţa celulelor T. Această combinaţie a fost folosită cu succes anterior pentru a bloca rejecţia transplanturilor de organe la animale, dar încă nu a fost testată pentru transplanturile celulare pentru a repara mielina din creier, conform lui Walczak.
Cercetătorii au injectat creierul şoarecilor cu celule gliale protective ce produc stratul de mielină din jurul neuronilor. Aceste celule specifice au fost modificate genetic pentru a străluci, pentru a putea fi urmărite de cercetători. Apoi, au transplantat celulele gliale în trei tipuri diferite de şoareci: şoareci modificaţi genetic pentru a nu forma celulele gliale ce crează mielina, şoareci normali şi şoareci incapabili să prezinte un răspuns imun. După aceasta, au folosit anticorpi pentru a bloca un răspuns imun, oprind tratamentul după şase zile.
În fiecare zi, cercetătorii au utilizat o cameră specializată ce a putut detecta celulele şi să imortalizeze creierul şoarecilor, căutând prezenţa sau absenţa relativă a celulelor gliale transplantate. Celulele transplantate în şoarecii de control ce nu au avut parte de tratamentul cu anticorpi au început să moară, iar strălucirea lor nu a mai fost detectată de cameră începând cu a 21-a zi.
Şoarecii ce au primit tratamentul cu anticorpi au menţinut niveluri semnificative de celule gliale transplantate pentru mai mult de 203 zile, nefiind ucise de către celulele T chiar şi în absenţa tratamentului.
Următorul pas a fost de a vedea dacă celulele gliale transplantate au supravieţuit pentru a face ce fac în mod normal celulele gliale din creier, crearea stratului de mielină. Pentru a face acest lucru, cercetătorii au căutat diferenţe structurale cheie între creierul şoarecilor cu celule gliale prospere şi cel fără, folosind imagini RMN. În imagini, cercetătorii au văzut că celulele animalelor într-adevăr ocupau părţile corespunzătoare din creier.
Rezultatele au confirmat că celulele transplantate au fost capabile să prospere şi să îşi asume funcţia normală de a proteja neuronii în creier.
Aceste rezultate sunt preliminarii, cercetătorii reuşind să introducă aceste celule şi să le ajute să prospere într-o porţiune localizată a creierului şoarecilor.
