Исследование, опубликованное сегодня в STEM CELLS, может указать на новое лечение миелин-связанных заболеваний, включая болезнь Шарко-Мари-Тута (ШМТ). Исследование демонстрирует, что фибулин 5, белок, секретируемый мезенхимальными стволовыми клетками человека Уортона (WJ-MSC), играет важную роль в развитии шванновских клеток в периферической нервной системе (ПНС).
"Эта информация свидетельствует о том, что WJ-MSC могут быть мощным средством лечения заболеваний, связанных с миелином, включая CMTs," сказал Джи Ын Ли, доктор философии.D., передового института медицинских наук Samsung & Технологии в университете Сунгюнкван (SKKU). Она и Чон Ук Чанг, доктор философии.D., стволовой клетки & Институт регенеративной медицины, Медицинский центр Самсунг (SMC), были соавторами исследования. Среди других членов исследовательской группы были коллеги из SKKU и SMC, а также ученые из Национального университета Конджу. Их работа была сосредоточена на поиске лечения ШМТ.
Поражая каждого 2500 человек во всем мире, CMT включает группу наследственных генетических заболеваний, приводящих к повреждению нервов и уменьшению размеров и ослаблению мышц. Это происходит, когда миелиновые оболочки аксонов в ПНС, важные для быстрой и правильной передачи нервных импульсов, нарушаются. В то время как наиболее серьезные случаи обычно проявляются в аномалиях стопы и затруднениях при ходьбе, пациенты также могут испытывать проблемы с дыханием, глотанием или речью, если задействованы мышцы, контролирующие эти функции.
"На сегодняшний день эффективных методов лечения ШМТ не разработано," Доктор. Ли сказал. "Эти факторы побудили нас исследовать методы лечения на основе мезенхимальных стволовых клеток."
Хотя мезенхимальные стволовые клетки (МСК) имеют ограничения, такие как сложность трансплантации и возможность превращения в раковые клетки, они привлекают внимание в качестве альтернативного лечения из-за их способности дифференцироваться в различные типы клеток и подавлять вызванный воспалением иммунный ответ. МСК эффективны при восстановлении поврежденных клеток, способствуя пролиферации клеток или предотвращая гибель клеток в различных типах клеток.
"Действительно, в предыдущих клинических испытаниях сообщалось, что МСК человеческого происхождения можно безопасно и эффективно применять для лечения неврологических заболеваний," Доктор. Ли сказал.
Терапевтические эффекты МСК в основном обусловлены паракринными факторами, действующими на связанные с заболеванием мишени или соседние клетки. Недавние исследования выявили важные белки среди паракринных факторов и продемонстрировали, что рекомбинантные белки обладают терапевтическими эффектами, сравнимыми с МСК в нескольких модельных системах. В других исследованиях сообщалось, что белок под названием фибулин 5 (FBLN5) связан с пролиферацией нескольких типов клеток, таких как клетки гладких мышц.
"Все это привело нас к предположению, что выявление ключевых паракринных факторов, влияющих на шванновские клетки, может предложить альтернативный подход к разработке целевого лечения заболеваний, связанных с миелином," Доктор. Чанг сказал. Шванновские клетки жизненно важны для здоровой ПНС, поскольку они производят миелиновую оболочку, окружающую аксоны нейронов. Их основная роль заключается в изоляции (миелинизировании) и снабжении питательными веществами отдельных нервных волокон (аксонов) нейронов ПНС.
В ходе исследования, проведенного на рыбках данио, команда смогла идентифицировать FBLN5 как ключевой паракринный фактор и продемонстрировать, что он также важен для пролиферации шванновских клеток.
"Нам удалось показать, что совместное культивирование с WJ-MSC или обработка рекомбинантного FBLN5 способствует пролиферации шванновских клеток за счет активации ERK, тогда как WJ-MSC с истощенным FBLN5 – нет. Мы также обнаружили, что во время миелинизации шванновских клеток FBLN5 связывается с интегрином и модулирует ремоделирование актина. В то же время мы обнаружили, что FBLN5 эффективно восстанавливает дефекты миелинизации шванновских клеток," Доктор. Ли сказал.
"В целом, наши данные предлагают человеческие WJ-MSC или белок FBLN5 в качестве потенциального средства лечения заболеваний, связанных с миелином. Соответственно, на основе этого исследования SMC и корейская биотехнологическая компания ENCell Co., ООО., планируют начать фазу 1 клинических испытаний клеточной терапии CMT с использованием WJ-MSC в 2021 году," Доктор. Чанг добавил.
"Наша следующая цель – раскрыть механизм, с помощью которого FBLN5 регулирует активацию ERK, и, в частности, изучить роль FBLN5 в ERK-зависимом восстановлении поврежденных шванновских клеток," Доктор. Ли сказал.
Доктор. Ян Нолта, главный редактор журнала STEM CELLS, сказал:, "Это исследование, проведенное на рыбках данио, чрезвычайно интересно, поскольку оно показывает механизм, с помощью которого МСК могут усиливать и потенциально излечивать миелиновую оболочку, окружающую аксоны нейронов. Это обещает будущие исследования для лечения не только ШМТ, но и других демиелинизирующих заболеваний."