Basit ilaç formülü beyin hücrelerini yeniler
Araştırmacılar, felçler, beyin yaralanmaları ve Alzheimer hastalığı gibi durumlar nedeniyle kaybedilen beyin işlevini kurtarabilecek bir hap arayışında bir adım ileri attılar.
State College'daki Pennsylvania Eyalet Üniversitesi'ndeki (Penn State) bilim adamları, sadece dört küçük molekülün bir kombinasyonunu kullanarak glial hücreleri işlevsel nöronlara dönüştürdüler.
Glial hücreler, diğer şeylerin yanı sıra, beynin zihinsel işlevlerini yerine getiren hücreler olan nöronları destekleyebilir ve koruyabilir.
Artık dergide yer alan yeni bir çalışma makalesinde Kök Hücre RaporlarıAraştırmacılar, dönüştürülmüş nöronlarının laboratuvar kültürlerinde 7 aydan daha uzun süre nasıl hayatta kaldığını anlatıyor.
Yeni nöronlar ayrıca normal beyin hücreleri gibi çalışma yeteneği de gösterdi. Ağlar kurdular ve hem elektrik hem de kimyasal sinyalleri kullanarak birbirleriyle iletişim kurdular.
Glial hücreler yaralanmadan sonra çoğalır
Penn State'de biyoloji profesörü olan kıdemli çalışma yazarı Gong Chen, beyin dokusu hasar gördüğünde nöronların yenilenmediğini açıklıyor.
"Aksine," diye ekliyor, "hasarlı beyin dokusu etrafında toplanan glial hücreler, beyin hasarından sonra çoğalabilir."
Çalışma makalelerinde, kendisi ve ekibi, glial hücrelerin nöronları daha fazla yaralanmadan koruyan yara izlerini nasıl oluşturduğunu açıklıyor.
Bununla birlikte, sürekli varlıkları nedeniyle, glial izler aynı zamanda yeni nöronların büyümesini ve aralarındaki sinyallerin iletimini de engeller.
Çalışma yazarları, glial izleri ortadan kaldırarak nöron rejenerasyonunu eski haline getirme girişimlerinin “sınırlı başarıya” sahip olduğunu belirtiyorlar.
Prof. Chen, "kayıp nöronal fonksiyonları geri kazanmanın en iyi yolunun" ölü nöronlara yakın glial hücrelerden yeni nöronlar yaratmak olduğuna inanıyor.
Astrositlerin nöronlara yeniden programlanması
Önceki çalışmasında, Prof. Chen ve ekibi, astrositler adı verilen bir tür glial hücrenin, belirli bir dizide dokuz küçük molekül kullanarak nöronlara "kimyasal olarak yeniden programlanmasının" mümkün olduğunu göstermişti. Ancak, yöntemin laboratuvardan kliniğe nasıl çevrileceğini keşfettiklerinde, çok karmaşık olduğunu fark ettiler.
Bu nedenle, yeni çalışmanın amacı, astrositleri daha basit bir şekilde işleyen nöronlara yeniden programlayabilen moleküllerin daha küçük bir kombinasyonunu bulmaktı.
Araştırmacılar, "dört temel ilaç" içeren etkili bir formül bulana kadar yüzlerce kombinasyonu test ettiler.
Penn State'te biyoloji alanında yüksek lisans öğrencisi olan ilk çalışma yazarı Jiu-Chao Yin, "dört molekül kullanarak, insan astrositlerinde dört kritik sinyal yolunu modüle ederek, insan astrositlerini verimli bir şekilde - yüzde 70'e kadar çevirebiliriz" diye açıklıyor. - işlevsel nöronlara. "
Ekip ayrıca dört molekülden birini formülden düşürmenin etkisini de test etti. Bununla birlikte, hiçbir üç ilaçlı formül, dört ilaçlı versiyon kadar etkili değildi. Aslında, en iyi üç ilaçlı kombinasyon, dört ilaçlı olandan yüzde 20 daha az etkiliydi.
Astrositleri nöronlara dönüştürmek için moleküllerden sadece birini kullanmak yeterli değildi.
Gen terapisine basit bir alternatif
Prof. Chen ve meslektaşları bir süredir nöronların yenilenmesi üzerinde çalışıyorlar. Kimyasal yeniden programlamaya dönmeden önce, gen terapisi ile deneyler yapmışlardı.
Bununla birlikte, kişi başına yaklaşık 500.000 dolara mal olabilecek bir gen terapisi yaklaşımının çok pahalı olacağı sonucuna vardılar. Ek olarak, gen terapisinin uygulanması, sofistike, gelişmiş teknikler ve uzmanlık gerektirir.
Prof. Chen, kimyasal programlama yaklaşımının temel avantajının "küçük moleküller içeren bir hapın, gelişmiş hastane sistemleri olmadan kırsal alanlara bile ulaşarak, dünyada geniş çapta dağıtılabilmesi" olduğunu açıklıyor.
Ayrıca, kendisi ve ekibi, dört ilacı yetişkin farelere enjekte etmenin, beynin hafızada rol oynayan bir bölgesi olan hipokampusta yeni beyin hücrelerinin oluşumunu artırdığını keşfetti.
Önümüzde çok daha fazla iş var
Çalışma yazarları, bulguların bir hapta nöron yenilenmesine doğru sadece bir adım ileri olduğuna dikkat çekiyorlar. Doğru formülü geliştirmek için, özellikle de küçük moleküllerin “paketlenmesi ve teslimatı” ile ilgili daha yapılacak çok iş var.
Araştırmacıların, etkinliklerini doğrulamanın yanı sıra, ilaçların yan etkilerini ve güvenliğini de keşfetmeleri gerekiyor.
Bununla birlikte, yeni dört ilaçlı formüllerinin, beyin hasarı, felç ve Alzheimer hastalığı gibi nörodejeneratif koşullar nedeniyle nöronal işlevini kaybeden insanlar için basit bir tedavi olma potansiyelini bir gün anlayacağından eminler.
"Nihai hayalim, hap gibi, felç ve Alzheimer hastalarının dünyanın dört bir yanındaki yeni nöronları yeniden canlandırmalarına ve kayıp öğrenme ve hafıza yeteneklerini geri kazanmalarına yardımcı olabilecek basit bir ilaç verme sistemi geliştirmek."
Prof. Gong Chen
