Дофаминовые нейроны (отмечены зеленым), выращенные с использованием технологии стволовых клеток.
Исследователям Оксфордского университета удалось использовать технологию стволовых клеток для выращивания нервных клеток в лаборатории из первоначальных образцов кожи, взятых у пациентов с болезнью Паркинсона. Это первая крупномасштабная работа подобного рода в Великобритании.
Это продвижение позволит интенсивно изучать нервные клетки, подобные клеткам людей с болезнью Паркинсона, в лаборатории способами, которые раньше были невозможны.
Исследование направлено на изучение того, какие процессы заставляют определенные нервные клетки, называемые дофаминовыми нейронами, отмирать по мере прогрессирования болезни.
"Конечно, мы не можем брать кусочки мозга людей, когда они живы," говорит доктор. Ричард Уэйд-Мартинс из Оксфордского центра болезни Паркинсона, который руководил работой. "Таким образом, нам никогда не удавалось изучить дофаминовые нейроны пациента."
"Теперь у нас есть платформа, чтобы понять, что происходит в клетках при болезни, и определить новые пути, которые могут привести к потенциальным мишеням для новых методов лечения."
BBC News проследили этапы процесса с одним пациентом из Оксфордшира. Биопсия кожи была предоставлена г-ном Дереком Андервудом, который до своего досрочного выхода на пенсию из-за болезни Паркинсона работал на производителе МРТ-сканеров.
Клетки кожи от Mr. Биопсия Андервуда была затем выращена в лаборатории. В нужный момент, используя подход, недавно разработанный японскими учеными, клетки кожи были перепрограммированы? вернуться в состояние, подобное стволовым клеткам.
Великая сила этих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток или iPS-клеток заключается в том, что они способны образовывать практически любой из специализированных типов клеток, присутствующих в организме. Это позволило оксфордской команде научить iPS-клетки развиваться или «дифференцироваться» в нервные клетки, которые по существу идентичны клеткам Mr. Собственные нервные клетки Андервуда в его мозгу.
Некоторые из генерируемых нервных клеток являются дофаминовыми нейронами, участвующими в болезни Паркинсона.
Каждый из этапов в процессе ?? клетки кожи к iPS-клеткам к нервным клеткам ?? видны под микроскопом, так как все они выглядят по-разному. Четко очерченная круглая колония стволовых клеток постепенно распадается по мере появления нервных клеток с их длинными нитевидными выступами, по которым могут передаваться электрические сигналы.
Возможность доступа к большому количеству дофаминовых нейронов в лаборатории должна позволить изучить все биологические процессы, которые идут не так, как надо при болезни Паркинсона, что даст более глубокое понимание причин болезни.
"Мозг – недоступный орган, и вы не можете легко заставить кусочки человеческого мозга изучать," Доктор. Ричард Уэйд-Мартинс сказал BBC News. "Но здесь мы имеем дело с болезнью в тарелке [где клетки] такие же, как клетки мозга Дерека, но доступны и могут производиться в неограниченных количествах."
Доктор. У Уэйд-Мартинс и его коллеги теперь есть образцы от 20 разных пациентов с болезнью Паркинсона, все на разных стадиях процесса стволовых клеток. Это дает банку образцов для изучения.
Работа со стволовыми клетками является частью более крупного клинического исследования, финансируемого Соединенным Королевством Паркинсона, с участием около 2000 человек с болезнью Паркинсона в регионе долины Темзы.
В исследовании используется ряд подходов ?? скрининг крови, секвенирование генов, клеточные культуры и МРТ ?? получить много клинических данных об этой группе пациентов, чтобы действительно выяснить происхождение и причины состояния.
"Нас интересуют биомаркеры, которые могут быть предикторами заболевания, будь то аберрантные белки в крови или сигнатуры МРТ," объясняет доктор. Уэйд-Мартинс.
"Это не клинические испытания препарата, и мы не используем стволовые клетки в качестве терапии. Мы получим фантастически хорошо охарактеризованную когорту людей, которая должна помочь нам определить механизмы болезни."