Ενας απλός συνδυασμός φαρμάκων μπορεί να μετατρέψει κύτταρα που γειτονεύουν με κατεστραμμένους νευρώνες σε νέους, άκρως λειτουργικούς νευρώνες! Το επίτευγμα, το οποίο δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Stem Cell Reports», μπορεί να οδηγήσει στη θεραπεία τόσο των εγκεφαλικών επεισοδίων όσο και των τραυματισμών του εγκεφάλου αλλά και της νόσου Αλτσχάιμερ – περιπτώσεις δηλαδή στις οποίες εμφανίζεται απώλεια των νευρώνων.
Γλοιακά κύτταρα, τα κύτταρα της… αναγέννησης
Συγκεκριμένα, ερευνητική ομάδα του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Πενσιλβάνια εντόπισε ένα «κοκτέιλ» τεσσάρων – πιθανώς και τριών – μορίων που μπορεί να μετατρέψει γλοιακά κύτταρα του εγκεφάλου, τα οποία παρέχουν υποστήριξη και μόνωση στους νευρώνες, σε νέους νευρώνες. «Το μεγαλύτερο πρόβλημα σε ό,τι αφορά την αποκατάσταση των βλαβών του εγκεφάλου είναι ότι οι νευρώνες δεν αναγεννώνται μετά τη βλάβη επειδή δεν διαιρούνται» ανέφερε ο Γκονγκ Τσεν, καθηγητής Βιολογίας στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Πενσιλβάνια, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας. Ο καθηγητής προσέθεσε ότι «αντιθέτως, τα γλοιακά κύτταρα, τα οποία συγκεντρώνονται γύρω από τον κατεστραμμένο εγκεφαλικό ιστό, μπορούν να πολλαπλασιαστούν μετά από τραυματισμό του εγκεφάλου. Πιστεύουμε με την ομάδα μου ότι η μετατροπή των γλοιακών κυττάρων τα οποία είναι οι γείτονες των νεκρών νευρώνων σε νέους νευρώνες είναι ο καλύτερος τρόπος αποκατάστασης των χαμένων νευρωνικών λειτουργιών».
Η ομάδα του καθηγητή Τσεν είχε δημοσιεύσει στο παρελθόν μελέτη στην οποία περιέγραφε μια σειρά εννέα μικρών μορίων τα οποία μπορούν να μετατρέψουν απευθείας ανθρώπινα γλοιακά κύτταρα σε νευρώνες. Ωστόσο ο μεγάλος αριθμός μορίων καθώς και η συγκεκριμένη αλληλουχία των μορίων που απαιτείτο για τον αναπρογραμματισμό των γλοιακών κυττάρων περιέπλεκε την κατάσταση σε ό,τι αφορούσε τη χρήση αυτής της μεθόδου ως θεραπείας. Στη νέα μελέτη οι ερευνητές δοκίμασαν πολλούς και διαφορετικούς συνδυασμούς μορίων προκειμένου να εντοπίσουν τον πιο απλό για τον αναπρογραμματισμό αστροκυττάρων, ενός τύπου γλοιακών κυττάρων, σε νευρώνες.
«Βρήκαμε την πιο αποτελεσματική χημική φόρμουλα μεταξύ των εκατοντάδων συνδυασμών φαρμάκων που δοκιμάσαμε» είπε η Γιουτσάο Γιν, μεταπτυχιακή φοιτήτρια Βιολογίας στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Πενσιλβάνια που εντόπισε τον ιδανικό συνδυασμό μικρών μορίων και συμπλήρωσε: «Χρησιμοποιώντας τέσσερα μόρια που παρεμβαίνουν σε τέσσερα σημαντικά μονοπάτια σήμανσης των ανθρώπινων αστροκυττάρων, καταφέραμε να μετατρέψουμε αποτελεσματικά – σε ποσοστό ως και 70% – αστροκύτταρα σε λειτουργικούς νευρώνες».
Ακρως λειτουργικοί οι νευρώνες που προκύπτουν από τη μετατροπή
Οπως προέκυψε από τη μελέτη, οι νευρώνες που προκύπτουν από τη χημική αυτή μετατροπή των αστροκυτττάρων μπορούν να επιβιώσουν για διάστημα μεγαλύτερο των επτά μηνών σε καλλιέργεια στο εργαστήριο. Σχηματίζουν μάλιστα ισχυρά νευρικά δίκτυα και στέλνουν χημικά και ηλεκτρικά σήματα ο ένας στον άλλον, όπως ακριβώς συμβαίνει με τους φυσιολογικούς νευρώνες στον εγκέφαλο. Η χρήση τριών μικρών μορίων αντί τεσσάρων φαίνεται επίσης να οδηγεί σε μετατροπή των αστροκυττάρων σε νευρώνες, μόνο που στη συγκεκριμένη περίπτωση το ποσοστό μετατροπής πέφτει κατά περίπου 20%.
Η ομάδα του καθηγητή Τσεν είχε αναπτύξει στο παρελθόν γονιδιακή θεραπεία για τη μετατροπή των αστροκυττάρων σε νευρώνες. Ωστόσο εξαιτίας του τεράστιου κόστους της γονιδιακής θεραπείας το οποίο μπορεί να ξεπεράσει το μισό εκατομμύριο δολάρια ανά ασθενή, οι ερευνητές άρχισαν να αναζητούν πιο οικονομικές προσεγγίσεις για τη μετατροπή γλοιακών κυττάρων σε νευρώνες. Παράλληλα και ο τρόπος χορήγησης της γονιδιακής θεραπείας είναι πιο πολύπλοκος αφού απαιτεί την έγχυση ιικών σωματιδίων στο ανθρώπινο σώμα. Αντιθέτως η νέα προσέγγιση των χημικών μορίων μπορεί να «κλειστεί» σε ένα χάπι που θα λαμβάνουν οι ασθενείς.
«Το σημαντικότερο πλεονέκτημα της νέας προσέγγισης είναι ότι ένα χάπι που περιέχει μικρά μόρια θα μπορεί να διανέμεται ευρέως σε ολόκληρο τον κόσμο και να φθάνει ακόμη και σε αγροτικές περιοχές χωρίς προηγμένο υγειονομικό σύστημα» σημείωσε ο δρ Τσεν. «Το όνειρό μου είναι να αναπτύξω ένα απλό σύστημα, όπως ένα χάπι, το οποίο θα μπορεί να βοηθήσει ασθενείς με εγκεφαλικό ή με Αλτσχάιμερ ώστε να αναγεννούν τους νευρώνες τους και να αποκτούν ξανά τις χαμένες ικανότητες μάθησης και μνήμης».
Πιο κοντά στο όνειρο
Οι ερευνητές παραδέχονται ότι υπάρχουν πολλά ακόμη άλυτα τεχνικά θέματα προτού αναπτυχθεί ένα χάπι που θα περιέχει τον συνδυασμό των μικρών μορίων, όπως το πώς ακριβώς θα δημιουργηθεί αυτό το χάπι. Σχεδιάζουν επίσης να διερευνήσουν πιθανές παρενέργειες της προσέγγισής τους ώστε να αναπτύξουν το ασφαλέστερο δυνατό χάπι. Σε κάθε περίπτωση όμως δηλώνουν αισιόδοξοι σχετικά με το ότι ο συνδυασμός μορίων που εντόπισαν είναι άκρως υποσχόμενος ενάντια στις νευρολογικές διαταραχές. «Βρισκόμαστε ένα βήμα πιο κοντά στο όνειρό μας» κατέληξε ο καθηγητής Τσεν.
