Stamcellsterapi är mycket tilltalande i sin intuitiv enkelhet: du rengör det skadade celler utlösa istället ett gäng friska, luta dig tillbaka och vänta tills kroppen kommer inte bör reparera sig själv. I fall av ryggmärgsskada löftet om stamceller för att återställa rörlighet lovar fantastiska utsikter. Dock den mänskliga kroppen är inte en maskin och inte ett enkelt system som gör att du kan byta ut delar på fluga. Efter transplantation av stamceller ofta avslås, dör i den ogästvänliga miljön i värdorganismen, innan ni ens får en chans att återhämta sig.
Under de senaste trettio åren har forskare försökt på många sätt, jag försökte cocktail med en cocktail från speciella molekyler som kan påskynda överlevnad av stamceller. Även om modeller med gnagare har varit en stor framgång, skala denna behandling för att arbeta med primater och det är viktigt för mänskliga försök att inte arbeta.
Eller inte fungerar. Förra månaden i tidskriften Nature Medicine publicerade en “viktig” studie att mer detaljerade recept för transplantation av mänskliga stamceller som överlevde och integreras i den skadade ryggar av apor.
Nio månader senare, efter kirurgi celler avfärdas hundratusentals grenar som bildas synapser med de överlevande nervceller i ryggmärgen av apor. Dessutom, spinala neuron för transportörer erkända mänskliga celler som sin egen och bildas nya föreningar som återställde djurs förmåga att greppa objekt.
“Med den tillväxt vi har sett under dessa celler, den imponerande, för tio år sedan skulle jag ha tyckt att det var omöjligt”, säger bly författaren Dr. mark Tushino från transplantation Institutet för neurovetenskap vid University of California i San Diego. “Vi definitivt har förtroende för att denna behandling kommer att fungera för människor.”
Tidiga verk
Ryggmärgsskada skär långa tunna neuronala grenar — de axoner som hjärnan använder för att kommunicera med resten av kroppen. För att återställa motorns funktion, forskare behöver för att övertyga kroppen att reparera eller utöka dessa anslutningar.
Men här är problemet. Efter skada på ryggmärgen snabbt omorganiserar den extracellulära matrisen är ett komplext nätverk av strukturella molekyler skada plats. Som “tegelstenar” på vägen, dessa proteiner effektivt hämma transplanterade stamceller från sträcker sina långa grenar axenovich. Dessutom skada även berövas stöd av tillväxtfaktorer och andra molekyler som fungerar som en närande cocoon för stamceller.
För att komma runt detta dubbla skydd, forskare bildas massor av provocerande tillväxten av cocktails, vilket kan ge ett uppsving transplantirovannam celler. Och denna strategi tydligen fungerade.
2014 Tushino omvandlas hudens celler från en frisk givare, av en person, förvandlat dem till celler och iPSC (inducerade pluripotenta stamceller) och genomfört dessa konstgjorda stamceller i en matris som innehåller tillväxtfaktorer.
Efter placering av transplantatet två råttor med två veckors ryggmärgsskador, mänskliga celler mognat i nya nervceller och utökade axoner i ryggmärgen hos råttor. Men konstigt, har forskarna inte sett någon förbättring funktioner delvis på grund av ärrbildning på transplantation webbplats.
“Vi försöker att göra allt som är möjligt för att bestämma den bästa överföringsmetod metoder för behandling med neurala stamceller till patienter med ryggmärgsskada,” sade Tushino på den tiden.
Nytt hopp
Sanna hans ord, Tushin upplevt din transfer Protocol i apor som är bättre lämpad som en modell för ryggmärgen av människan.
Laget kraschade in i ett avsnitt av ryggmärgen på en apa och två veckor är tillräckligt med tid för patienterna stabiliserats infördes för mänskliga stamceller i den skadade delen tillsammans med tillväxtfaktorer.
Fungerade inte. De första fyra apor inledning inte ens låst på plats.
“Om vi försökte att transplantera på människor utan föregående testning på djur, och skulle innebära en betydande risk för misslyckande i kliniska prövningar,” sade Tushin.
Forskarna insåg snabbt att de behöver för att öka antalet viktigt protein som ingrediens i receptet för att bättre kunna fästa transplantat på plats. Teamet fann också problem med immunosuppression, timing och kirurgiska ingrepp. Till exempel, de hade att luta operationsbordet under operationen, för att ryggmärgsvätskan inte tvättas bort transplantatet. Dessutom apor som behövs för hög dos av immunosuppressiva läkemedel till kroppen är inte attackeras mänskliga celler.
Med hjälp av några lotion transplantat, som var och en innehöll ca 20 miljoner stamceller, som hålls på plats av de återstående fem apor.
Resultatet var otroligt. Bara två månader efter transplantation, fann forskarna en explosion av nya neurala grenar. Stamceller vid skada plats utvecklas till Mogna nervceller, spridas till 150 000 axoner, som sträcker sig i ryggmärgen hos apor.
Några av grenarna var på ett avstånd på 50 mm från transplantat av ungefär längden av de två spinal fragment i människor. Längs vägen, de etablerade omfattande kontakter med intakta celler av apor.
Vad som är ännu mer häftigt, själv axoner av apor också bildas synapser med neurala transplantat av en människa, som bildar en ömsesidig relation. Dessa anslutningar är mycket viktigt för fria rörelser i händerna på människor och detta är en av de första tydliga bevis för att transplanterade stamceller kan bilda sådana system.
Nio månader senare, när nya neurala anslutningar hjälpt apor med skador för att återfå rörligheten i sina lemmar, så att de skulle kunna greppa mjuka objekt (t ex, apelsiner). I motsats, apor med dålig transplantat dåligt kontrollerade exakta rörelser i händer och fingrar — bara kunde trycka orange.
Resultaten kan tyckas inte mycket imponerande, men författarna säger att nio månader är nu för funktionell återhämtning.
“Kneg och det nya systemet, en del som de hade ännu inte mognat till slutet av våra observationer, så att återhämtningen kan fortsätta,” sade studie författare Dr. Efron, Rosenzweig.
Hot funktionell förbättring var endast delvis, Dr Gregoire Gardin från Swiss Federal Institute of technology (EPFL) i Genève, samtal studien “en milstolpe i regenerativ medicin”.
“Och detta är inte förvånande, med tanke på att den funktionella integrationen av nya celler och anslutningar i nervsystemet kommer att ta tid och särskilda rutiner för rehabilitering”, sade han, och tillade att den studie erbjuder värdefull information för potentiella mänsklig utforskning.
Håller med honom och Dr Steve Goldman från University of Rochester:
“Det är ett stort hopp från gnagare och primater. Detta är en heroisk studie, om det kommer till det”.
För Tushino arbete är bara början. För det första har inte alla stamceller är skapade lika, och hans team försöker avgöra vilket som är mest effektivt för att återställa funktionen.
Å andra sidan är det också utforska nya sätt att ytterligare förbättra funktionaliteten i det restaurerade nervceller, så att deras axoner kan spridas genom det skadade området och ersätta dem som har gått förlorade under den skada.
“Det är för tidigt för att gå till folket”, varnar han, eftersom ytterligare tester krävs. Och detta tålamod kommer att löna sig.
Mänskliga stamceller tillbaka till aporna förmågan att greppa objekt
Ilya Hel