Парализованная мышь снова бегает после цитокинового лечения

20 января 2021

После серьезных травм нервные клетки (нейроны) у взрослых не способны естественным образом регенерировать свои аксоны – длинные отростки, проводящие электрохимический сигнал от головного мозга через спинной к мышцам. Этим объясняется, в частности, почему травмы спинного мозга часто приводят к тяжелой необратимой инвалидности, в том числе к параплегии – параличу нижней половины тела.

В течение десятилетий ученые ищут способы регенерации нейронов, однако на данный момент лечения параплегии не существует.

В 2013 году немецкие специалисты в области нейронаук опубликовали исследовательские результаты, свидетельствующие о том, что сигнальный протеин иммунной системы, – цитокин, – известный как интерлейкин-6 (ИЛ-6), может способствовать регенерации аксонов зрительного нерва в лабораторных условиях. ИЛ-6 способен оказывать различные воздействия на иммунную систему, в частности, инициирует высвобождение тромбоцитов для формирования кровяных сгустков в случае травмы. Но исследование 2013 года показало, что этот белок может обладать исцеляющим эффектом и при повреждениях нервных клеток.

Существуют, однако, серьезные препятствия на пути к новым лечебным стратегиям. Одна из проблем связана с транспортировкой цитокина в недоступные ему участки центральной нервной системы, критически важные для восстановления подвижности. Другая сложность заключается в том, что стимулирующий эффект цитокина в отношении нервной регенерации недостаточно силен.

Сегодня та же исследовательская группа, сотрудничая с коллегами по Рурскому университету в Бохуме (Германия), разработала методику доставки «дизайнерской версии» ИЛ-6 в центральную нервную систему. Методика была протестирована на мышах с параплегией, наступившей вследствие тяжелого повреждения спинного мозга. Результаты, опубликованные в Nature Communications, оцениваются как многообещающие.

В предыдущем исследовании было показано, что искусственный интерлейкин, названный «гипер-ИЛ-6», в сравнении с естественным оказывает более мощный стимулирующий эффект на молекулярную регенерацию. В новом эксперименте был использован генетически модифицированный вирус, несущий генную «инструкцию» для выработки гипер-ИЛ-6 в моторных нейронах наружной области мозга, называемой сенсомоторной корой. Преимущество этого генно-терапевтического подхода в том, что он позволяет клеткам, инфицированным безопасным вирусом, вырабатывать собственный гипер-ИЛ-6. Затем белок распространяется через ветвящиеся аксоны в более отдаленные, недоступные участки центральной нервной системы, функционирование которых необходимо для нормальной подвижности, – и запускает там процесс регенерации.

Парализованные животные, получившие однократную инъекцию вируса, снова начали ходить через 2–3 недели.

«Поначалу мы сами были поражены, поскольку до сих пор никогда и никому не удавалось доказать, что такое в принципе возможно при полной параплегии», – признается доктор Дитмар Фишер, старший автор публикации.

Лаборатория Д.Фишера в настоящее время исследует возможности комбинации новой методики с другими перспективными подходами, такими как использование тканевых имплантов-заплаток для восстановления поврежденных участков спинного мозга. Кроме того, изучается вопрос о том, сможет ли гипер-ИЛ-6 регенерировать нейроны в том случае, если спинальная травма получена задолго до начала лечения.

Доктор Фишер поясняет: «Этот аспект особенно важен в перспективе применения метода к лечению людей. Сейчас мы лишь создаем теоретическую и методологическую почву. Будущие эксперименты покажут, кроме прочего, возможна ли адаптация новых подходов для терапии человека».

Следует подчеркнуть, что до сегодняшнего дня все исследовательские работы производились только на животных моделях. Много лет, огромные усилия, большие объемы исследований понадобятся для того, что разработать и испытать безопасное и эффективное лечение.

 

По материалам сайта Medical News Today