Studija u Cell Biomaterials opisuje gel 'Nano‑Eraser' koji nosi antitelo protiv PTBP1 i može da pređe krvno‑moždanu barijeru, izazivajući u laboratorijskim uslovima konverziju ljudskih astrocita u ćelije s neuronskim osobinama. Testovi u organoidima i na miševima modela Alchajmera pokazali su povećanu gustinu neurona, smanjenje upalnih markera i poboljšanje ponašanja. Ipak, direktna potvrda da astrociti u živom mozgu postaju neuroni još nedostaje, pa su potrebna dodatna ispitivanja, uključujući studije na primatima i procenu bezbednosti.
Gel 'Nano‑Eraser' Pretvara Astroce u Neurone — Potencijalni Pristup Za Lečenje Alchajmera
In a new study, scientists used a gel to transform astrocytes (pictured) into neurons. Astrocytes are abundant in the brain and could potentially offer a backup source of neurons in diseases like Alzheimer's, the scientists think. | Credit: JUAN GAERTNER/SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images
Naučna studija objavljena 26. avgusta u časopisu Cell Biomaterials opisuje inovativni polimerni gel nazvan 'Nano‑Eraser' koji nosi antitelo protiv proteina PTBP1 i može da pređe krvno‑moždanu barijeru. U laboratorijskim uslovima i u modelima organoida, izlaganje ljudskih astrocita ovom gelu izazvalo je promenu njihove strukture i funkcije u smeru neurona. Rezultati iz miševa modela Alchajmerove bolesti pokazuju povećanu gustinu neurona i smanjenje upalnih markera, ali i važna ograničenja koja treba razjasniti pre kliničke primene.
Kako funkcioniše pristup?
Tim na Univerzitetu Južna Karolina sa koautorom Peisheng Xu primenio je metodu nazvanu 'Nano‑Eraser' koja ne menja gene već cilja protein PTBP1 u astrocitima. Antitelo protiv PTBP1 je vezano u polimerni gel koji olakšava transport kroz krvno‑moždanu barijeru. Kada gel dospe do mozga, antitelo se veže za PTBP1 i potiče ćelijske mehanizme razgradnje tog proteina, što je kod nekih astrocita pokrenulo promenu identiteta prema neuronskom fenotipu.
Šta su pokazali eksperimenti?
U ćelijskim kulturama ljudskih astrocita, izlaganje gelu dovelo je do gubitka zvezdastog oblika, pojave aksona i povećanja nivoa proteina tipičnih za neurone. Te ćelije su pokazale i električnu aktivnost sličnu neuronskoj, uključujući sinhrono pražnjenje. Slični nalazi zabeleženi su u organoidima dobijenim iz ljudskih matičnih ćelija.
The team applied a tool called Nano-Eraser to inhibit the protein PTBP1 in astrocytes. This changed them into neurons, they report. | Credit: Created with BioRender.com
U miševima koji modeluju Alchajmerovu bolest, dve intravenske doze gela dovеле su do poboljšanja u ponašanju — bolji rezultati u testovima pamćenja i sposobnosti izgradnje gnezda — kao i do povećanja gustine neurona i smanjenja upalnih markera u mozgu.
Ograničenja i otvorena pitanja
Autori naglašavaju da iako su laboratorijski podaci jasno pokazali konverziju astrocita u neurone, ona nije direktno potvrđena u živim miševima putem praćenja linije svake ćelije. Postoji mogućnost da su drugi tipovi neuralnih matičnih ćelija doprineli povećanju broja neurona. Potrebni su eksperimenti sa preciznim označavanjem ćelijskih sudbina (lineage tracing) u živoj sredini.
Dr Christiane Wrann sa Harvard Medical School ističe da je dokaz da gel može preći krvno‑moždanu barijeru važan napredak, ali da su potrebne dodatne studije da bi se procenili dugoročni efekti, bezbednost i uticaj hroničnog snižavanja PTBP1 na važne funkcije astrocita.
Sledeći koraci pre kliničke primene
Xu i tim planiraju dalje studije koje će uključiti direktno praćenje konverzije astrocita u živim modelima i testiranja bezbednosti i efikasnosti na primatima pre nego što se razmotri prelazak na klinička ispitivanja kod ljudi. Posebna pažnja mora se posvetiti potencijalnim neželjenim efektima na funkcije astrocita i na ukupnu homeostazu mozga.
Zaključak: Istraživanje otvara obećavajući pravac za regeneraciju neurona kod neurodegenerativnih bolesti, ali su potrebne dodatne, rigorozne studije pre nego što se ovaj pristup smatra bezbednim i efikasnim za ljude.
Pomozite nam da budemo bolji.
