Команда разработала метод изучения аномальных белков, ответственных за заболевание, называемых прионами, в специализированных клетках мозга, выращенных из стволовых клеток.Это достижение знаменует собой первый раз, когда ученым удалось заразить человеческие клетки белками в лаборатории.Болезнь Крейтцфельда-Якоба является заболеванием человека, аналогичным губчатой ??энцефалопатии крупного рогатого скота (ГЭКРС) у коров и хронической болезни истощения у оленей.До сих пор единственный способ изучить человеческую форму болезни был на животных.
Эти исследования дали ценную информацию, но актуальность результатов для CJD остается неясной.Усилия по исследованию того, как прионы передаются между клетками мозга, были затруднены из-за неспособности реплицировать белки в человеческих клетках в лаборатории.Исследователи под руководством Эдинбургского университета создали клетки мозга, называемые астроцитами, из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток — неспециализированных клеток, способных трансформироваться в другие типы клеток.Они успешно инфицировали эти клетки в чашке с прионами, выделенными из образцов мозга пациентов с CJD.
Команда обнаружила, что инфицированные астроциты производят больше прионов и могут инфицировать соседние здоровые клетки, что ученым никогда раньше не удавалось воссоздать в лаборатории.Эксперты говорят, что это является важной вехой в поисках лучшего понимания прионных заболеваний у людей и может в конечном итоге помочь в разработке новых методов лечения.
Исследование также демонстрирует способность астроцитов, полученных из стволовых клеток человека, значительно сокращать, а во многих случаях заменять исследования прионной болезни человека на животных. Команда говорит, что это может внести значительный вклад в сокращение количества животных, используемых в исследованиях, в соответствии с принципами 3R — сокращение, замена, уточнение — которые являются центральным принципом этического использования животных в исследованиях.Прионные заболевания вызывают повреждение головного мозга, которое со временем быстро ухудшается и неизменно приводит к летальному исходу.
Наиболее распространенной формой прионной болезни у людей является спорадическая БКЯ, которая возникает у населения спонтанно. Ежегодно страдает около одного из миллиона человек в Великобритании.Другая форма болезни, известная как вариант CJD, может быть приобретена при употреблении в пищу зараженного мяса животных с прионными заболеваниями, например коровьего коровьего энцефалита. Заболевание унесло 229 жизней с момента его первого обнаружения 20 лет назад, из которых 177 были из Великобритании, и остается очень редким заболеванием.
Однако было подсчитано, что около одного человека из 2000 в Великобритании могут быть носителями инфекционных прионов без каких-либо симптомов.Исследование опубликовано в Журнале экспериментальной медицины и финансируется Национальным центром замещения и уточнения. Уменьшение количества животных в исследованиях (NC3R). В рамках проекта исследователи сотрудничали с экспертами из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF).
Д-р Джеймс Алибхай, Национальный исследовательский центр CJD. Подразделение эпиднадзора в Эдинбургском университете заявило: «О болезни Крейтцфельдта-Якоба впервые сообщили почти 100 лет назад, но она остается повсеместно смертельной болезнью. Мы до сих пор плохо понимаем, что вызывает это состояние и как оно распространяется.«В нашем исследовании представлена ??первая физиологически актуальная модель для изучения прионных заболеваний человека в лаборатории.
Мы надеемся, что это приведет к открытию ключевых молекулярных и патогенных явлений прионной болезни, которые могут открыть новые возможности для лечения и облегчить скрининг лекарств».