根据一项新的研究,研究人员已经成功开发出神经移植物,目前正在试验作为帕金森病的治疗方法,这种神经移植物对人体的免疫系统是不可见的。这可能意味着高风险的移植后抗排斥药物很快就会成为过去。
随着医学技术的不断进步,使用干细胞衍生产品的细胞疗法正成为治疗许多疾病的现实前景。这包括帕金森病,临床前和临床研究已经评估了神经或神经移植物的使用。
将移植物引入体内的一个大问题是,它们被认为是外来物,除非给予抗排斥药物,否则免疫系统会针对它们。现在,由澳大利亚弗洛里神经科学和心理健康研究所(The Florey)领导的研究已经开发出一种巧妙的方法来避免这个问题。
“帕金森氏症会导致特定的神经细胞 —— 神经元死亡,导致行动困难、震颤、僵硬和平衡受损等症状,”弗洛里副主任、干细胞和神经发育小组负责人、该研究的主要作者克莱尔·帕里什教授说。“神经移植是一种替代死亡神经元的新兴治疗方法。
“人类神经移植试验正在海外进行,但与其他类型的器官或细胞移植一样,患者需要每天服用几次免疫抑制药物来阻止身体对移植物的排斥。不幸的是,这些药物本身也有风险和副作用。”
在干细胞来源的神经移植中,人类多能干细胞(hPSCs),成人细胞,如皮肤细胞,被重新编程,再次发挥干细胞的作用,被引导发育成产生多巴胺(多巴胺能)神经元。这些是在帕金森病中被破坏的神经元。多巴胺能神经元在实验室中培养,然后移植到大脑中。
免疫抑制剂或抗排斥药物有助于使免疫系统平静下来,这样它就不会破坏新移植的细胞。实际上,它们降低了人体自然防御系统的音量。虽然有不同的类型,但这些药物通常会阻断通常会激活攻击的免疫系统信号,减缓或减少免疫细胞的数量,并防止可能损害移植物的炎症。
然而,降低免疫系统意味着它抵抗感染的能力降低,所以即使是感冒或流感这样的轻微疾病也会变得非常严重。这也可能意味着身体可能无法有效地检测和对抗早期癌细胞。还有一些副作用:胃肠道不适、高血压、颤抖、体重增加和情绪变化。
在目前的研究中,研究人员对造血干细胞进行了改造,使其“过度表达8种免疫调节转基因”。这是什么意思?让我们来分析一下。过度表达只是意味着做很多事情。“免疫调节”是一种平静或调节免疫系统的东西。转基因是科学家将原本不存在的基因插入细胞中。那么,这个工程是做什么的?它允许构成移植物的干细胞来源的神经元逃避免疫系统。
帕里什教授说:“我们已经设计出了类似于帕金森病临床试验中的神经元,但我们也给它们披上了一件隐形斗篷。”“它们可以隐藏在免疫系统的眼皮底下。这可能意味着不再需要抗排斥药物。”
这种工程移植物在“人源化”老鼠身上进行了测试,这些老鼠的免疫系统已经被改变,以模仿人类的免疫系统。
“接受神经元移植后,老鼠没有表现出任何负面影响 —— 这是一个很好的迹象,表明人类免疫系统将接受神经元,”该论文的联合主要作者、弗洛里大学的神经免疫学专家基亚拉·帕万博士说。“在老鼠身上,帕金森病的症状消失了,这表明隐藏的神经元并没有失去对抗这种疾病的功效。”
这些神经元还安装了一个“关闭开关”,这意味着它们可以在需要时关闭,以降低移植物产生肿瘤的风险。研究人员表示,他们的研究具有巨大的潜力,不仅仅是对帕金森病患者。
帕里什教授说:“我们已经制造出一种细胞产品,将来可以植入帕金森氏症患者体内,减少对抗排斥药物的需求。”“干细胞可以转化为任何类型的细胞,我们已经有效地使它们对免疫系统不可见。这是下一代神经系统治疗方法,它可以作为一种安全的现成产品,适用于治疗基于细胞疗法可行的疾病,如中风、亨廷顿氏病、心脏病和糖尿病。”
参与这项研究的还有墨尔本大学、莫纳什大学、悉尼大学、沃尔特和伊丽莎·霍尔研究所(WEHI)、澳大利亚百年癌症医学和细胞生物学研究所以及加拿大多伦多西奈山医院,
该研究发表在《细胞干细胞》杂志上。
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