Teadlased on välja töötanud retsepti funktsionaalsete neuronite valmistamiseks otse inimese naharakkudest, sealhulgas Alzheimeri tõvega patsientidelt võetud neuronitest. Ajakirja Cell 5. augusti numbris Cell Pressi väljaandes avaldatud uuringu kohaselt võib uus meetod pakkuda kriitilist otseteed neuronite genereerimiseks tuleviku asendusravi jaoks. Juba praegu hakkavad muundatud neuronid andma ülevaate sellest, mis Alzheimeri tõve ajus valesti läheb ja kuidas haiged neuronid võivad ravile reageerida.
Varasemate lähenemisviiside puhul naharakkudest neuronite genereerimiseks tuli need täiskasvanud rakud esm alt viia tagasi embrüonaalsete tüvirakkude olekusse. Neid rakke, mida nimetatakse indutseeritud pluripotentsete tüvirakkude (iPS) rakkudeks, on raske leida – tavaliselt programmeeritakse eduk alt ümber vähem kui üks protsent rakkudest. Lisaks on kogu protsess aeganõudev ja nõuab kuid, et meelitada rakke iPS-rakkudeks ja seejärel stimuleerida neid neuroniteks saama.
"iPS-rakud on põnevad, arvestades kloonimise ja embrüonaalsete tüvirakkude piiranguid, kuid see on siiski ümmargune ja pikk protsess, kui eesmärk on võtta patsiendi rakud või normaalsed rakud ja kasutada neid asendusrakkudena, " ütles Asa. Abeliovich Columbia ülikoolist, selle uuringu vanemautor.
Tõhususprobleemid pole mitte ainult, vaid ka iPS-i elementide stabiilsuse pärast muretsetakse üha enam, ütles ta. Nende võime kasvada ja toota mis tahes tüüpi rakke muudab nad vähiriskiks. Lisaks võib rakkude kasutamine haigusseisundite mõistmise mudelitena olla piiratud, sest nende tuletamiseks kasutatavad protsessid võivad rakkude loomuliku bioloogia "kustutada või üle koormata".
Nendest võimalikest lõksudest ülesaamiseks alustas Abeliovitši meeskond teadaolevate transkriptsiooniregulaatoritega ning tuvastas katse-eksituse meetodil kokteili teguritest, mis võivad inimese naharakud neuroniteks muuta. Kuigi protsess ei olnud alguses kuigi tõhus, täiustasid nad protokolli, muutes lõpuks umbes 50 protsenti rakkudest.
"See on tohutu hüpe iPS-põhise protsessi ees," ütles ta. See on ka tõhusam kui sarnane meetod, mille on hiljuti välja töötanud teine rühm.
Tasussil uurides võisid tervetest naharakkudest pärinevad neuronid süttida ja signaale vastu võtta, nagu tavalised neuronid. Veelgi enam, arenevate hiirte ajudesse paigutatuna suutsid muundatud rakud ühenduda olemasoleva vooluringiga. "Need on tõesti neuronid," ütles Abeliovitš.
Meetod võib toota neuroneid ka Alzheimeri tõve (AD) haruldase perekondliku vormiga patsientide naharakkudest. AD neuronid tundusid pealiskaudselt normaalsed, kuid lähemal vaatlusel nägi Abeliovitši töörühm kõrvalekaldeid amüloidi prekursorvalgu töötlemisel, mis on Alzheimeri tõvega inimeste aju segavate amüloidnaastude allikas. Neuronid näitasid ka üldisemaid erinevusi selles, kuidas rakus olevad valgud liiguvad.
Abeliovitš ütleb, et selleks, et mõista, mis Alzheimeri tõve puhul valesti läheb, on oluline vaadata, mis toimub elavates inimese neuronites. Varasemad uuringud on piirdunud Alzheimeri tõve mutatsioonide tagajärgede uurimisega kasvajarakkudes, naharakkudes või haiguse hiiremudelites.
Potentsiaalselt on nende Alzheimeri tõve neuronite kõige põnevam kasutusala uute ravimikandidaatide testimiseks. Abeliovitš märgib, et kui rakke töödeldi ühe olemasoleva kandidaatravimiga, mis vähendab beeta-amüloidi tootmist, süvenes valguga kaubitsemise probleem tegelikult veelgi, muutes selle konkreetse ravi suhtes ettevaatlikuks. Edaspidi plaanib tema rühm uurida Alzheimeri tõve levinumate juhuslike vormidega patsientide naharakkudest pärinevaid neuroneid.
"Sporaadiline haigus moodustab 99 protsenti juhtudest ja keegi ei tea tegelikult, kas see sarnaneb või erineb lihtsamatest geneetilistest vormidest," ütles Abeliovitš. "See ei ole tehtud tehing, et me suudame vastuseid leida, kuid vähem alt saame nüüd selle küsimuse esitada. Selles mõttes on see jäämäe tipp."
