Studie z Haifské univerzity by mohla mít zásadní důsledky pro léčbu Parkinsonovy choroby.
Nová studie provedená Univerzitou v Haifě objevila procesy, které mohou pomoci zabránit šíření Parkinsonovy choroby. Studie publikovaná v prestižním časopise NJP Parkinson’s Disease poprvé identifikovala nervové procesy, které jsou společné pro různé typy tohoto onemocnění.
Tyto procesy se týkají schopnosti buněk napojit se na extracelulární matrix a jejich schopnosti vytvářet nové synopse. Díky použití inovativní techniky Sendai Reprogramming mohli vědci poprvé prokázat, že i u sporadických pacientů s Parkinsonovou chorobou, pro které dosud nebyl vyvinut žádný zvířecí model, jsou tyto procesy také narušeny.
Pacienti s Parkinsonovou chorobou trpí masivní ztrátou nervových buněk v oblasti mozku známé jako Substantia nigra, která je plná dopaminergních neuronů. Dopamin je nezbytný v procesu přenosu zpráv mezi mozkovými buňkami a hraje klíčovou roli ve schopnosti správně provádět motorické akce. Jedním z problémů výzkumu – a vývoje léků – je skutečnost, že pouze 15 procent případů Parkinsonovy choroby je způsobeno známými genetickými faktory, zatímco 85 procent je definováno jako „sporadické“. V souladu s tím je možné vytvořit model onemocnění u zvířat pouze pro oněch 15 procent případů.
„Většina současných studií byla provedena na malém počtu známých Parkinsonových mutací způsobených genetickými faktory, protože není možné vytvořit modely pro sporadické formy onemocnění. Díky schopnosti vytvářet indukované pluripotentní kmenové buňky pro pacienty se „sporadickým“ onemocněním se nám podařilo poprvé prokázat přítomnost narušených nervových a buněčných mechanismů podobným způsobem napříč všemi typy onemocnění, které jsme zkoumali,“ vysvětlil autor studie Dr. Shani Stern, docent katedry neurobiologie.
V posledních letech však byla vyvinuta metoda založená na „přeprogramování zralých buněk na indukované pluripotentní kmenové buňky“. Podle této metody, která byla použita v současné studii, vědci odebírají buňky od konkrétních jedinců, přeprogramují je na kmenové buňky a pak je rozlišují jako buňky jiného typu nesoucí stejnou genetickou zátěž jako u jedince, kterému byly odebrány.
V tomto případě Dr. Stern spolu s prof. Fredem Gagem ze Salk Institute, Alexisem Bricem z ICM z Paříže, prof. Juergenem Winklerem z FAU z Německa a prof. Irit Sagi z Weizmannova institutu pracovali na vzorcích kožních buněk odebraných devíti pacientům trpícím Parkinsonovou chorobou.
U některých pacientů byly diagnostikovány genetické mutace, zatímco u jiných se jednalo o „sporadické“ onemocnění. Kožní buňky byly „obnoveny“ na kmenové buňky, které pak vědci diferencovali na dopaminergní neurony, takže buňky nesly genetickou zátěž každého konkrétního pacienta a byly účinně „nemocné“ stejným typem Parkinsonovy choroby jako tento účastník. Proces byl také použit pro čtyři zdravé účastníky tvořící kontrolní skupinu. Ve druhé fázi vědci sekvenovali RNA exprimovanou v dopaminergních buňkách a připravili elektrofyziologický profil buněk, změřili elektrické proudy a potenciály v nervových buňkách.
Studie našla další důkazy o možném poškození struktur extracelulárního matrixu – pokles množství proteinů, které tvoří matrix – jak u genetické, tak u sporadické formy onemocnění. To pravděpodobně vede ke vzniku nestabilní struktury, která následně způsobuje nestabilitu, odpojení a smrt v buňkách. Vědci také zjistili pokles synaptické aktivity odpovědné za přenos nervových zpráv do cílových buněk u všech pacientů s Parkinsonovou chorobou ve studii. „Zdá se, že jedním z důsledků poklesu matricových proteinů je pokles synaptické aktivity a schopnosti buněk vytvářet funkční synapse,“ poznamenal Dr. Stern.
„Dopaminergní neurony, které jsme zkoumali, byly derivovány od pacientů přeprogramováním, které je omlazuje na mladé buňky. Jinými slovy, můžeme vidět změny v elektrické aktivitě, genech a proteinech extracelulárního matrixu, i když jsou buňky mladé. To znamená, že tyto změny existují u pacientů s Parkinsonovou nemocí dlouho předtím, než si uvědomí chorobný proces, který probíhá v jejich mozku. Pokud provedeme toto sekvenování u mladého člověka a najdeme podobný obraz, jaký se vyskytuje u lidí, u kterých se rozvinula Parkinsonova choroba, můžeme předpokládat, že u tohoto jedince se onemocnění rozvine v pozdější fázi.
„V současné době je většina léčebných postupů určena spíše k prevenci exacerbace onemocnění než k prevenci. Pokud dokážeme identifikovat potenciál rozvoje Parkinsonovy choroby v rané fázi a vyvinout léčbu, která může zastavit postup onemocnění, budeme schopni zahájit preventivní léčbu ve fázi, kdy je úmrtnost nervových buněk omezená. To nám umožní výrazně zpomalit progresi onemocnění,“ uzavřel doktor Stern.
Autor: Israel National News, 16. září 2022
