Salvadoras Dali, Jonas Pauliaus II, Adolfas Hitleris - tai tik keli žymūs žmonės, kuriems buvo diagnozuota Parkinsono liga. Nuo šios ligos pasaulyje kenčia maždaug 6,3 milijonai žmonių, o didžiąją jų dalį sudaro ligoniai, perkopę 50-ties metų slenkstį[1]. Nors ši lėtai progresuojanti neurodegeneracinė liga savaime nėra mirtina, pacientų gyvenimo kokybė labai suprastėja: sulėtėję judesiai, drebulys, vangumas, kalbos, rijimo, pusiausvyros sutrikimai trukdo užsiimti kasdienine veikla, todėl sergantieji tampa priklausomi nuo kitų. Medikamentinis gydymas, taliamotomija ar palidotomija, gilus smegenų stimuliavimas ir kitos terapijos padeda sumažinti ligos simptomus, tačiau laikui bėgant gali prarasti savo efektyvumą bei sukelti šalutinį efektą. Todėl beieškodami inovatyvių gydymo būdų, mokslininkai atrado didžiulį kamieninių ląstelių potencialą gydant Parkinsono ligą.
Bene lengviausiai gaunamos ir gerai diferencijuojančios į įvairius audinius virkštelės kraujo kamieninės ląstelės yra vienas iš perspektyviausių Parkinsono ligos gydimui naudojamų ląstelių tipas. 2008 m. atliktas kinų klinikinis tyrimas, kurio metu pacientams buvo įterptos būtent iš virkštelės gautos mezenchiminės kamieninės ląstelės, parodė, jog ląstelių terapija yra daug žadanti gydymo metodika[2]. Tyrimui buvo atrinkti 30 vyrų ir moterų, kurių vidutinis amžius siekė 58 metus ir kurie sirgo II-III stadijos pagal Hoehn ir Yahr stadijos skalę Parkinsono liga. Laboratorijoje izoliavus ir padauginus iš virkštelės gautas kamienines ląsteles, jos buvo toliau auginamos terpėje su specifinėmis signalinėmis molekulėmis ir augimo faktoriais tam, kad diferencijuotų į nervines kamienines ląsteles. Po to, 5 ml injekcija su maždaug 5 000 000 mezenchiminių kamieninių ląstelių buvo lėtai suleidžiama pacientams 4 kartus vieną kartą per savaitę. Implantacijai buvo pasirinkta juosmeninė punkcija, kurios metu ląstelės buvo suleistos tiesiai į cerebrospinalinį skystį. Pažymėtina tai, jog visi pacientai sulaukė eksperimento pabaigos. Palyginus balus pagal unifikuotą Parkinsono ligos skalę (UPDRS) prieš gydymą ir praėjus 3 mėnesiams po kamieninių ląstelių injekcijos, buvo pastebėtas reikšmingas balų sumažėjimas: prieš tyrimą vidutinis balų skaičius buvo 89, o po kamieninių ląstelių terapijos vidutinis balų skaičius nukrito iki 56. Tokie klinikiniai simptomai kaip drebulys, galūnių bei kūno sukaustymas, judesių sulėtėjimas, laikysenos pakitimas žymiai sumažėjo (Pav. 1). Negana to, nė vienam pacientui nebuvo nustatyta donoro ląstelių atmetimo reakcija, tačiau trims pacientams po punkcijos procedūros atsirado nežymus karščiavimas bei nugaros skausmai. Visų 30 tyrimo dalyvių per trumpą laiką pagerėjusi gyvenimo kokybė tapo pagrindu tolimesniems šios srities tyrimams.
Be mezenchiminių virkštelės kraujo kamieninių ląstelių, Parkinsono ligą bandoma gydyti panaudojant indukuotas pluripotentines kamienines (iPSCs) paciento ląsteles, kurios priverčiamos diferencijuoti į dopaminą gaminančius neuronus. Šiuo metu jau atlikta nemažai bandymų su gyvūnų modeliais, kurių rezultatai padeda mokslininkams geriau suprasti šio progresuojančio neurologinio sutrikimo patogenezę ir galimą gydymą. Japonų mokslininkai pirmieji įvertino iPSCs įtaką primatų, sergančių Parkinsono liga, klinikinei eigai. Eksperimento metu iš Parkinsono liga sergančių primatų buvo paimtos odos fibroblastų ląstelės, kurios buvo perprogramuotos į indukuotas pluripotentines ląsteles. Jas auginant terpėje su įvairiomis nervinio audinio formavimąsi skatinančiomis molekulėmis (pvz., sonic hedgehog (Shh), fibroblastų augimo faktoriumi (FGF)-8), buvo gautos nervinės kamieninės ląstelės, kurios kitų augimo faktorių (BDNF, GDNF)veikiamos diferencijavosi į dopaminą išskiriančias ląsteles. Pastarosios ląstelės buvo transplantuotos į dešinįjį ir kairįjį primato Macaca fascicularis, kuriam dirbtinai buvo sukelta Parkinsono liga, kiautus (dalį, priklausančia pamato branduoliams, kurių neuronai degeneruoja progresuojant Parkinsono ligai). Eksperimento rezultatai parodė, jog praėjus šešiems mėnesiams po kamieninių ląstelių terapijos, įterpti dopaminą gaminantys neuronai buvo gyvybingi ir toliau proliferavo (Pav. 2). Pozitronų emisijos tomografijos (PET) pagalba buvo nustatyta padidėjusi in vivo ląstelių proliferacija ir aktyvumas (šiuo atveju – dopamino sintezė). Galiausiai buvo vertinami fiziniai beždžionės sugebėjimai: po transplantacijos buvo pastebėtas nežymiai pagreitėjęs judesių atlikimas bei nustatytas didesnis atliktų judesių kiekis palyginus su prieš transplantaciją gautais duomenims.
Mokslininkai mano, jog mažą fizinių judesių pagerėjimą galėjo lemti tai, jog šeši mėnesiai yra per trumpas laiko tarpas žmogaus neuronams integruotis į beždžionės smegenis, be to, ksenotransplantacija galėjo sutrukdyti donoro ir recipiento ląstelėms formuoti veikiančias sinapses, galiausiai transplantuotos kamieninės ląstelės galėjo būti slopinamos greta esančių neuronų (pvz., GABA išskiriančių neuronų).
Nepaisant besikaupiančių duomenų, kaip kamieninių ląstelių terapija padeda sumažinti Parkinsono ligos simptomus, vis dar lieka daug neatsakytų klausimų ir problemų, kurios turi būti išspręstos prieš įdiegiant tokį inovatyvų gydymo būdą klinikoje. Kokio tipo kamieninės ląstelės efektyviausios, ar transplantuotos kamieninės ląstelės sugebės amplifikuotis in vitro sąlygomis, ar jos saugios naudoti, kaip neleisti ląstelėms išplisti į kitus organus, ar genetinė ląstelių modifikacija neturės nepageidaujamo poveikio, ar neišsivystys augliai po ląstelių persodinimo terapijos – tai tik keletas aktualių klausimų, kurių atsakymai pamažu aiškėja sparčiai vystantis mokslui ir technologijoms.
Autorė: Martyna Petrulytė
Šaltiniai:
[1] http://www.epda.eu.com/en/parkinsons/life-with-parkinsons/part-1/prevale...
[2] Wu LK, Wang XJ, Chu SC, Xu BL, Cheng B.Using umbilical cord blood mesenchymal stem cell transplantation for Parkinson’s disease in 30 patients.Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu. 2009;13(40): 7951-7954. http://www.stemcell.com.cn/article/7/2011-11-4-53.html
[3] http://www.ipscell.com/2013/06/human-clinical-studies-of-ips-cells-to-tr...
[4] Kikuchi T, Morizane A, Doi D, Onoe H, Hayashi T, Kawasaki T, Saiki H, Miyamoto S, Takahashi J. Survival of human induced pluripotent stem cell-derived midbrain dopaminergic neurons in the brain of a primate model of Parkinson's disease. J Parkinson's Disease. 2011; 1:395- 412.