В мозгу пациентов с болезнью Альцгеймера образуются отложения, которые в основном состоят из бета-амилоида и вредны для нервных клеток. Поэтому ученые ищут фармацевтические соединения, которые предотвращают образование этих опасных агрегатов.
На животных моделях было обнаружено, что некоторые нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП) снижают образование вредных бета-амилоидных вариантов. Тем не менее, в последующих клинических исследованиях эти НПВП не показали каких-либо положительных эффектов.
«Причины этих отрицательных результатов долгое время оставались неясными», — говорит проф. Доктор. Оливер Брюстл, директор Института реконструктивной нейробиологии Боннского университета и генеральный директор LIFE & BRAIN GmbH. «Примечательно, что эти соединения никогда не тестировались непосредственно на реальных клетках-мишенях — человеческом нейроне», — добавляет ведущий автор Dr.
Джером Мертенс из профессора. Команда Брюстла, которая сейчас работает в Лаборатории генетики в Ла Хойя (США). Это потому, что до сих пор было чрезвычайно трудно получить живые нейроны человека.
Однако с недавними достижениями в исследованиях стволовых клеток стало возможным получить неограниченное количество клеток мозга из небольшой биопсии кожи или других типов взрослых клеток.
Ученые превращают клетки кожи в нервные клетки
Теперь исследовательская группа из Института реконструктивной нейробиологии и отделения неврологии Медицинского центра Боннского университета вместе с коллегами из LIFE & BRAIN GmbH и Университета Лёвена (Бельгия) получила такие нервные клетки от человека. Исследователи использовали клетки кожи двух пациентов с семейной формой болезни Альцгеймера для получения так называемых индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPS-клетки) путем перепрограммирования клеток организма в квазиэмбриональную стадию.
Затем они преобразовали полученные так называемые «клетки на все руки» в нервные клетки.
Используя эти человеческие нейроны, ученые протестировали несколько соединений в группе нестероидных противовоспалительных препаратов.
В качестве контроля исследователи использовали нервные клетки, полученные из iPS-клеток доноров, у которых не было заболевания. Как в нервных клетках, полученных от пациентов с болезнью Альцгеймера, так и в контрольных клетках, НПВП, которые ранее давали положительный результат на животных моделях и клеточных линиях, обычно используемых для скрининга лекарств, практически не оказывали влияния: значения для вредных вариантов бета-амилоида, которые форма вызываемых опасений агрегатов в головном мозге осталась незатронутой, когда клетки обрабатывались клинически значимыми дозами этих соединений.
Метаболические процессы на животных моделях отличаются от человеческих
«Чтобы предсказать эффективность лекарств от болезни Альцгеймера, такие тесты должны проводиться непосредственно на пораженных нервных клетках человека», — заключает проф.
Коллега Брюстла доктор. Филипп Кох, руководивший исследованием.
Почему НПВП снижают риск образования агрегатов в экспериментах на животных и в клеточных линиях, но не в нейронах человека? Ученые объясняют это различиями в метаболических процессах между этими разными типами клеток. «Результаты просто не подлежат передаче», — говорит д-р.
Кох.
Теперь ученые надеются, что в будущем тестирование потенциальных лекарств для лечения болезни Альцгеймера будет все чаще проводиться с использованием нейронов, полученных из iPS-клеток пациентов. «На разработку одного препарата уходит в среднем десять лет», — говорит проф. Brustle. "Использование нервных клеток, ориентированных на пациента, в качестве тестовой системы, позволяет значительно упростить инвестиции фармацевтических компаний и утомительный поиск срочно необходимых лекарств от болезни Альцгеймера."