Около 3.4 миллиона американцев или 1.2 процента населения страдают активной эпилепсией. Хотя большинство из них реагируют на лекарства, от 20 до 40 процентов пациентов с эпилепсией продолжают испытывать судороги даже после того, как попробовали несколько противосудорожных препаратов. Даже когда лекарства работают, у людей могут развиваться когнитивные проблемы и проблемы с памятью, а также депрессия, вероятно, из-за сочетания основного судорожного расстройства и лекарств для его лечения.
Команда под руководством Ашока К. Шетти, доктор философии.D., профессор кафедры молекулярной и клеточной медицины Техасского университета А&M Медицинский колледж, заместитель директора Института регенеративной медицины и научный сотрудник Олин Е. Медицинский центр для ветеранов Тиг, часть системы здравоохранения ветеранов Центрального Техаса, работает над улучшением и постоянным лечением эпилепсии. Их результаты опубликованы на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Припадки возникают, когда возбуждающие нейроны в мозге слишком сильно возбуждаются, а тормозящие нейроны – те, которые говорят возбуждающим нейронам прекратить возбуждение, – не так многочисленны или не работают на оптимальном уровне. Главный тормозящий нейротрансмиттер в головном мозге называется ГАМК, сокращенно от гамма-аминомасляной кислоты.
За последнее десятилетие ученые научились создавать индуцированные плюрипотентные стволовые клетки из обычных взрослых клеток, таких как клетки кожи. Затем эти стволовые клетки можно уговорить стать практически любым типом клеток в организме, включая нейроны, которые используют ГАМК, называемые ГАМКергическими интернейронами.
"Что мы сделали, так это трансплантировали индуцированные человеческими плюрипотентными стволовыми клетками ГАМКергические клетки-предшественники в гиппокамп на животной модели ранней височной эпилепсии," Шетти сказал. Гиппокамп – это область мозга, в которой приступы возникают при височной эпилепсии, что также важно для обучения, памяти и настроения. "Он очень хорошо помогал подавлять судороги и даже улучшать когнитивные функции и настроение в хронической фазе эпилепсии."
Дальнейшее тестирование показало, что эти трансплантированные человеческие нейроны образуют синапсы или связи с возбуждающими нейронами хозяина. "Они также были положительны на ГАМК и другие маркеры специализированных подклассов тормозных интернейронов, что и было целью," Шетти сказал. "Еще одним интересным аспектом этого исследования является то, что было обнаружено, что трансплантированные человеческие ГАМКергические нейроны непосредственно участвуют в контроле приступов, поскольку подавление трансплантированных ГАМКергических нейронов приводит к увеличению числа приступов."
"Эта публикация доктора. Шетти и его коллеги – большой шаг вперед в лечении неизлечимых заболеваний мозга," сказал Дарвин Дж. Прокоп, MD, Ph.D., председатель кафедры геномной медицины Стирмана, директор Техасского&M Институт регенеративной медицины и профессор Техасского университета А&M Медицинский колледж. "Одним из важных аспектов работы является то, что одни и те же клетки могут быть получены от пациента." Этот тип процесса, называемый аутологичной трансплантацией, зависит от пациента, что означает, что не будет риска отторжения новых нейронов, и человеку не понадобятся лекарства против отторжения.
"Нам нужно будет убедиться, что мы приносим больше пользы, чем вреда," Шетти сказал. "Забегая вперед, мы должны убедиться, что все трансплантированные клетки превратились в нейроны, потому что введение недифференцированных плюрипотентных стволовых клеток в организм может привести к опухолям и другим проблемам."
Развитие эпилепсии часто происходит после травмы головы, поэтому Министерство обороны заинтересовано в финансировании разработки лучших вариантов лечения и профилактики.
"Прежде чем пациенты смогут безопасно лечить, необходимо провести много исследований," Прокоп сказал. "Но эта публикация показывает способ, с помощью которого пациенты когда-нибудь смогут лечиться собственными клетками от разрушительных последствий эпилепсии, но, возможно, и других заболеваний, таких как паркинсонизм и болезнь Альцгеймера."
Шетти предупредил, что эти тесты были ранними вмешательствами после первоначальной травмы головного мозга, вызванной эпилептическим статусом, то есть состоянием непрерывных припадков, продолжающихся более пяти минут у людей. Следующий шаг – посмотреть, подействуют ли аналогичные трансплантаты в случаях хронической эпилепсии, особенно лекарственно-устойчивой эпилепсии. "В настоящее время не существует эффективного лечения лекарственно-устойчивой эпилепсии, сопровождающейся депрессией, проблемами с памятью и уровнем смертности в 5-10 раз больше, чем среди населения в целом," он сказал. "Наши результаты показывают, что терапия индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками ГАМКергических клеток обещает обеспечить длительный контроль над приступами и облегчить сопутствующие заболевания, связанные с эпилепсией."