Новый шаг в восстановлении клеток мозга
Существующие методы лечения болезни Альцгеймера в основном направлены на замедление прогрессирования заболевания. Неспособность утраченных нейронов самостоятельно восстанавливаться во взрослом мозге превращает обратное развитие повреждений мозга в одну из самых серьёзных медицинских проблем. Однако в новом исследовании, проведённом исследователями Университета Южной Каролины, с помощью технологии полимерного наногеля поддерживающие клетки мозга были преобразованы в функциональные нейроны.
В исследовании, опубликованном в журнале Cell Biomaterials, использовалась система доставки на основе наночастиц под названием Nano-ERASER. Наногель, способный преодолевать гематоэнцефалический барьер, нацелен на астроциты — клетки, поддерживающие нейроны и обладающие потенциалом превращаться в новые нейроны при подходящих условиях. Благодаря антительным грузам, нацеленным на белок PTBP1, который, как известно, подавляет преобразование клеток, и разрушающим его, астроциты удалось превратить в новые здоровые нейроны.
Лабораторные испытания и улучшение поведения
Эффективность метода сначала оценили в клеточных культурах и системах 3D-органоидов.
В экспериментах с миниатюрными моделями мозга, созданными в лаборатории, также было установлено, что после снижения уровня PTBP1 астроциты превращались в активные нейроны. Анализ с помощью массива микроэлектродов подтвердил, что образовавшиеся нейроны полностью подключались к существующим нервным сетям и передавали электрические сигналы подобно нормальным нейронам.
На следующем этапе экспериментов мышам с моделью болезни Альцгеймера сделали две инъекции. После применения метода было зафиксировано, что мыши восстановили способность строить гнёзда, а в тестах с водным лабиринтом стали проходить сложные маршруты за более короткое время. Исследования показали, что нейровоспаление в мозге уменьшилось, а плотность нейронов заметно возросла.
Доклинический этап и планы на будущее
Учёные, проводившие исследование, отмечают, что полученные нейроны способны сохранять жизнеспособность в течение длительного времени и успешно восстанавливать синаптическую структуру. Вместе с тем для перехода метода к клиническому применению у людей необходимо изучить его долгосрочные эффекты и подтвердить результаты на моделях приматов. Следующим шагом исследовательская группа планирует начать испытания на приматах.