Forscher Fleischen Parkinson-Behandlung Mit Hautzellen Aus
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Video: Parkinson - Medikamente und Wirkungsschwankungen (Experte erklärt) 2022, Dezember
Anonim

Neue Studie zeigt, dass adulte Hautzellen, die wie embryonale Stammzellen differenziert werden, neurologische Schäden umkehren können.

Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.) berichten, dass sie Symptome der Parkinson-Krankheit bei Ratten mit Hautzellen einer erwachsenen Maus, die sie so umprogrammiert haben, dass sie wie embryonale Stammzellen wirken, zum Schweigen gebracht haben.

Der M.I.T. Die Gruppe war eines von drei Teams, die im vergangenen Jahr embryonale Stammzellen durch Einführung von vier Genen in Hautzellen adulter Mäuse schufen. Sie verwendeten dann die sogenannten induzierten pluripotenten Stammzellen (IPS-Zellen), um eine Mausversion der Sichelzellenanämie der genetischen Störung umzukehren, die dazu führt, dass sich normalerweise kreisförmige rote Blutkörperchen sichelförmig bilden und dadurch den Blutfluss behindern. Der Schlüssel ist, dass embryonale Stammzellen in andere Gewebetypen im Körper differenzieren können, während adulte Stammzellen nur den Gewebetyp erzeugen können, aus dem sie stammen.

Der Co-Autor der Studie, Marius Wernig, Postdoktorand am M.I.T., berichtet in Proceedings der National Academy of Sciences USA, dass dies das erste Mal ist, dass Wissenschaftler solche Zellen erfolgreich manipuliert haben, um sie in das Gehirngewebe zu integrieren und Schäden durch eine neurodegenerative Erkrankung umzukehren.

Das Team bereitete die IPS-Zellen zunächst im Labor vor und injizierte sie dann in die Gehirnhöhlen einer sich entwickelnden Maus im Mutterleib. Neun Wochen nach Erhalt der Injektionen, lange nach der Geburt des Tieres, untersuchten die Wissenschaftler sein Gehirn, um festzustellen, wohin die Zellen gegangen waren, die sie mit einem fluoreszierenden Marker markiert hatten. "Sie waren überall und elektrisch integriert", sagt Teamleiter Rudolf Jaenisch, Biologieprofessor am Whitehead Institute for Biomedical Research und Co-Autor von M.I.T. "Sie sahen aus, als wären sie wirklich funktionierende Zellen."

Als nächstes injizierte die Gruppe ein Toxin namens 6-Hydroxydopamin, das vorzugsweise Neuronen, die den Neurotransmitter Dopamin produzieren, abtötet, in eine Seite des Gehirns erwachsener Ratten. Die Lösung zielte auf das Striatum jedes Tieres ab, eine Gehirnregion, die an der motorischen Kontrolle beteiligt ist. Es sind die Dopamin-produzierenden Nervenzellen in diesem Bereich, die während der Parkinson-Krankheit sterben. Infolgedessen hatten die Ratten Schwierigkeiten, das Gleichgewicht zu halten. "Sie drehen sich wie die Hölle", wenn sie versuchen zu gehen, sagt Jaenisch, weil eine Seite ihres Körpers die Bewegungskontrolle gestört hat.

Nachdem die IPS-Zellen in einer Petrischale behandelt worden waren, um sie auf einen Weg zur Reifung zu dopaminergen Neuronen zu bringen, wurden die Zellen in die Hemisphären mit Dopaminmangel des Gehirns der Parkinson-Ratten gepfropft. Vier Wochen nach der Transplantation stellten die Forscher bei acht von neun behandelten Ratten ein geringeres Kreisverhalten fest. Man zeigte sogar eine größere Dopaminaktivität auf der verletzten Seite des Gehirns als auf der normalen Seite, was laut Jaenisch darauf hinweist, dass "diese IPS-Zellen auch zur Erzeugung der Funktion von dopaminergen Neuronen verwendet werden könnten, die therapeutischen Wert haben könnten".

Jaenisch merkt jedoch an, dass "viele Probleme gelöst werden müssen", bevor das Verfahren für die Anwendung beim Menschen angepasst werden kann. Zum einen müssen Wissenschaftler die genauen Auswirkungen von Parkinson bei Mäusen und Ratten noch nachahmen, da die Krankheit, von der geschätzte 60.000 Amerikaner pro Jahr betroffen sind, so komplex ist. Aber der vielleicht größte Stolperstein ist, dass die Technik auch Krebs verursachen kann. Der Grund: Ein krebserregendes Gen gehört zu denjenigen, die verwendet werden, um adulte Hautzellen dazu zu bewegen, sich in embryonale Stammzellen zu verwandeln. (Der Reprogrammierungsprozess wurde ohne dieses Gen durchgeführt, liefert jedoch weitaus weniger IPS-Zellen.) Darüber hinaus können die Retroviren, mit denen die Gene in die Zellen transportiert werden (wo sie ihre Gene in von ihnen infizierte Zellen kopieren), auch krebsartig sein. Wissenschaftler suchen nach einem kleineren Molekül, um sie zu ersetzen.

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