Исследователи на пути к поиску лекарства от расщелины позвоночника определили определенные элементы в секреции стволовых клеток как ключ к защите нейронов и, в конечном итоге, к уменьшению паралича нижних конечностей, связанного с врожденным дефектом.
Этими элементами являются экзосомы – везикулы, которые переносят молекулы от клетки к клетке, – и небольшой белок, связывающий углеводы, известный как галектин 1.
Команда будет использовать результаты для оптимизации нейрозащитных качеств лечения стволовыми клетками, которое они разработали для решения проблем с подвижностью, связанных с расщелиной позвоночника.
Исследование, опубликованное в журнале Федерации американских обществ экспериментальной биологии, было проведено под руководством Айджун Ван, содиректора лаборатории хирургической биоинженерии Калифорнийского университета в Дэвисе.
Изменение исходов расщелины позвоночника
Фетальный хирург UC Davis Health и соавтор исследования Дайана Фармер впервые показала, что пренатальная хирургия уменьшает неврологические дефекты у детей с расщелиной позвоночника, которая возникает, когда спинной мозг не закрывается должным образом до рождения. Дети с этим заболеванием на протяжении всей жизни страдают когнитивными, урологическими, опорно-двигательными и двигательными нарушениями.
Фармер и Ван, ее главный сотрудник, позже показали, что пренатальная хирургия в сочетании с полученными из плаценты мезенхимальными стромальными клетками (PMSC) улучшила контроль задних конечностей у лабораторных животных и собак с расщелиной позвоночника.
"Мы хотели узнать конкретные механизмы действия лечения ЧМСК, которые защищают нейроны," Ван сказал. "Наши новые результаты свидетельствуют о том, что секреция стволовых клеток, содержащих экзосомы, экспрессирующие галектин 1, являются важной частью терапевтического эффекта и дают нам возможность оптимизировать нейрозащитные свойства лечения."
Надежда на бесклеточное лечение
По словам Ванга, новое исследование также может помочь исследователям разработать бесклеточное лечение расщелины позвоночника и других травм спинного мозга, основанное на побочных продуктах стволовых клеток, а не на самих стволовых клетках.
Стволовые клетки могут лечить, но они также могут влиять на более широкую иммунную систему и место лечения, что делает возможность бесклеточного лечения очень привлекательной.
"Секреции стволовых клеток могут иметь такие же или аналогичные лечебные свойства, но также являются более стабильным и контролируемым продуктом," Ван сказал. "Мы в восторге от того, что видим на данный момент, и с нетерпением ждем дальнейшего изучения клинического применения этого исследования."
Помимо Ванга и Фармера, авторами исследования были Приядарсини Кумар, Джеймс Беккер, Кева Гао, Рэнди Карни, Ли Ланкфорд, Бенджамин Келлер, Кайл Херут и Кит Лам, все из Калифорнийского университета в Дэвисе. Гао также связан с Третьей больницей Сянъя Центрального Южного Университета в Китае.