Wyhodowane komórki mózgowe przywróciły wzrok myszy

Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda przeprowadzili przełomowe badanie – udało im się nakłonić komórki mózgowe, odpowiedzialne za widzenie, do odtworzenia i wygenerowania funkcjonujących połączeń nerwowych, przywracając zdolność wzroku.

Eksperyment podważył dotychczasowe przekonanie o tym, że uszkodzony mózg ssaka jest niezdolny do regeneracji. Badanie zostało przeprowadzone na myszy, jednak ludziom daje on nadzieję na leczenie takich dolegliwości jak Alzheimer lub uszkodzenia rdzenia kręgowego.

Zdolność do odtwarzania uszkodzonych komórek mózgowych występuje u ryb, żab i kur. Na tej podstawie naukowcy już wczesnej przypuszczali, że podobny proces może być możliwy u ssaków. Teraz eksperyment naukowców ze Stanforda potwierdził te przypuszczenia.

Mózg ssaków może się regenerować?

Mimo iż udało się odtworzyć zaledwie 5 % uszkodzonych komórek, było to wystarczająco dużo by zrobić znaczącą różnicę w zdolnościach widzenia gryzonia.

„Badanie pokazało, że nie potrzebujemy pełnej regeneracji każdego neuronu do uzyskania znaczącej poprawy”.

Wcześniejsze badania wykazywały już, że aksony – końcówki neuronów odpowiedzialne za przekazywanie informacji pomiędzy komorami ciała – mogą się regenerować. Najnowsze badanie udowodniło jednak, że aksony są w stanie odrastać w prawidłowym kierunku, formując funkcjonujące połączenia konieczne do przywrócenia wzroku.

„Aksony mogą pamiętać swoją historię rozwoju i dzięki temu znajdować odpowiednią drogę do celu” komentuje Andrew Huberman, neurobiolog z Uniwersytetu Stanforda. „To kolejny krok milowy w dziedzinie regeneracji neuronowej”.

Zespół odkrył również metodę, w jaki sposób uruchomić mechanizm regeneracji.

Gdy komórki ośrodkowego układu nerwowego ssaka osiągają dojrzałość „wyłączają” opcję wzrostu i nigdy już nie rosną. Naukowcy wykorzystując manipulację genetyczną „włączyli” z powrotem tryb aktywujący wzrost. W połączeniu z trapią stymulującą wzrost komórek udało się osiągnąć oszałamiające efekty – neurony rosły na o wiele dłuższe dystanse niż zwykle – były 500 razy dłuższe i rosły szybciej niż zwykłe komórki. Odpowiednia kombinacja ćwiczeń aktywujących wzrost nowych komórek w siatkówce przyśpieszyła ich regenerację i umożliwiła odtworzenie „komunikacji” pomiędzy okiem a mózgiem.

Naukowcy „włączyli” mechanizm ponownego wzrostu u myszy dostarczając odpowiednią terapię genową do jej organizmu za pomocą wirusa. Sądzą jednak, że powinny istnieć inne, prostsze metody aby wprowadzić ją do ciała, np. za pomocą pigułki.

Czy metoda może byś skuteczna na ludziach?

Jednak aby zastosować podobne metody u ludzi będziemy musieli jeszcze nico poczekać, prócz tego ludzie komórki nerwowe musiałby regenerować się o wiele dłużej. Ludzkie nerwy wzrostu liczy się w skali centymetrów, w czasie gdy u myszy jest to zaledwie kilka milimetrów.

Pierwsze zastosowanie u ludzi technologia mogłaby mieć przy leczeniu jaskry, pomagając zapobiegać rozwojowi choroby we wczesnych stadiach ślepoty.

„Istnieje wiele przypadków, w których można leczyć jaskrę poprzez zwiększenie aktywności neuronowej komórek zwojowych siatkówki” tłumaczy Huberman.

Wyniki sugerują również, że inne komórki mózgowe również mogą być zdolne do samo naprawy, dając nadzieje na potencjalne przywrócenie np. zdolności ruchu po uszkodzeniu rdzenia kręgowego, cofania się chorób związanych z pamięcią, takich jak Alzheimer i minimalizacji deficytów społecznych związanych z autyzmem.