Naukowcy z Centrum Medycznego Cedars-Sinai opracowali eksperymentalną metodę leczenia, łączącą terapię komórkami macierzystymi i terapię genową, która może potencjalnie chronić neurony ruchowe w rdzeniu kręgowym pacjentów ze stwardnieniem zanikowym bocznym (amyotrophic lateral sclerosis, ALS). Wykorzystuje ona komórki glejowe produkujące białko o działaniu protekcyjnym wobec neuronów ruchowych, które mogą być dostarczane przez barierę krew-mózg.
ALS to śmiertelna choroba neurodegeneracyjna, która powoduje postępujący paraliż mięśni, pozbawiając pacjentów zdolności poruszania się, mówienia, a zaawansowanym stadium również przyjmowania pokarmów i oddychania. Objawy te są konsekwencją stopniowej degeneracji neuronów ruchowych. W pierwszym badaniu nad eksperymentalną terapią zespół Cedars-Sinai wykazał, że jej zastosowanie u pacjentów jest bezpieczne. Według danych żaden z 18 pacjentów poddanych leczeniu nie miał poważnych skutków ubocznych. Wyniki zostały opublikowane na łamach czasopisma Nature Medicine.
– Wykorzystywanie komórek macierzystych to skuteczny sposób na dostarczenie do mózgu lub rdzenia kręgowego ważnych białek, które w inny sposób nie mogą przedostać się przez barierę krew-mózg – powiedział główny autor publikacji Clive Svendsen, profesor nauk biomedycznych i medycyny, dyrektor Instytutu Medycyny Regeneracyjnej Cedars-Sinai. – Udało nam się wykazać, że zmodyfikowany produkt komórek macierzystych można bezpiecznie przeszczepić do ludzkiego rdzenia kręgowego, a po jednorazowym podaniu komórki te mogą przetrwać i wytwarzać przez ponad trzy lata białko, istotne dla ochrony neuronów ruchowych.
W badaniu wykorzystano komórki macierzyste zaprojektowane w laboratorium do produkcji białka zwanego czynnikiem neurotroficznym pochodzenia glejowego (glial cell line-derived neurotrophic factor, GDNF). Po przeszczepieniu do ośrodkowego układu nerwowego, komórki te mogą przekształcić się w nowe wspomagające komórki glejowe i uwalniać GDNF, promując przetrwanie neuronów ruchowych.
– Sam GDNF nie może przedostać się przez barierę krew-mózg, więc przeszczepienie komórek macierzystych uwalniających GDNF to nowa metoda, która pomaga dostarczyć białko tam, gdzie jest potrzebne – powiedział dr Pablo Avalos, współautor artykułu i zastępca dyrektora ds. Medycyny Translacyjnej w Instytucie Medycyny Regeneracyjnej Cedars-Sinai. – Ponieważ komórki zostały zaprojektowane tak, aby uwalniać GDNF, otrzymujemy efekt „podwójnego uderzenia”, w którym zarówno nowe komórki jak i białko mogą pomóc umierającym neuronom ruchowym lepiej przetrwać tę chorobę.
Głównym celem badania była ocena, czy dostarczanie komórek uwalniających GDNF do rdzenia kręgowego nie wywoła poważnych skutków ubocznych ani negatywnego wpływu na funkcję kończyn dolnych. Jako że utrata siły mięśniowej w obydwu kończynach dolnych zwykle postępuje symetrycznie, badacze przeszczepili zmodyfikowane genetycznie komórki macierzyste tylko po jednej stronie rdzenia kręgowego, aby efekt terapeutyczny uzyskany w leczonej kończynie mógł być bezpośrednio porównany z kończyną nieleczoną. Po przeszczepieniu pacjenci byli obserwowani przez kolejne 12 miesięcy. Nie zaobserwowano poważnych działań niepożądanych ani negatywnego wpływu przeszczepienia komórek na siłę mięśni w leczonej kończynie.
– Cieszymy się, że udowodniliśmy bezpieczeństwo tego podejścia terapeutycznego, jednak potrzebujemy większej liczby pacjentów, aby naprawdę ocenić skuteczność, co jest celem następnej fazy badania – powiedział dr j. Patrick Johnson, współautor artykułu, zastępca kierownika Oddziału Neurochirurgii w Cedars-Sinai . – Udowodnienie, że istnieją komórki, które mogą przetrwać przez długi czas i są bezpieczne dla pacjenta, jest kluczowym elementem w rozwoju tego eksperymentalnego leczenia.
Pomimo że nie wystąpiły żadne poważne skutki uboczne, zespół odkrył, że u niektórych pacjentów komórki znajdowały się zbyt wysoko w rdzeniu kręgowym, lokalizując się w obszarach czuciowych, co mogło prowadzić do wystąpienia bólu. W niektórych przypadkach zauważyli również wzrost łagodnych guzków związany z przeszczepieniem komórek. – Zostanie to rozwiązane w przyszłych badaniach poprzez inne podejście chirurgiczne – wyjaśnił prof. Svendsen.
Naukowcy planują wkrótce rozpocząć nowe badanie z większą liczbą pacjentów. Będą koncentrować się na niższych odcinkach rdzenia kręgowego i włączać pacjentów we wcześniejszym stadium choroby, aby zwiększyć szanse zaobserwowania wpływu komórek na progresję ALS. – Jesteśmy bardzo wdzięczni wszystkim uczestnikom badania – powiedział Svendsen. – ALS jest bardzo trudną do leczenia chorobą, a te badania dają nam nadzieję, że zbliżamy się do znalezienia sposobu na spowolnienie tej choroby.