Ученые КФУ раскрыли новые механизмы генно-клеточной терапии при травме спинного мозга

Исследователи КФУ получили результаты положительного влияния трансплантации пуповинной крови на миграцию Шванновских клеток в область травмы спинного мозга - эти клетки участвовали в образовании миелина, тем самым способствуя улучшению двигательной функции.

Научная работа опубликована в журнале "Stem Cells International".

Исследования велись на базе научно-исследовательской лаборатории OpenLab «Генные и клеточные технологии» и Биобанка пуповинной крови Казанского федерального университета.

Напомним, ранее ученые КФУ предложили использовать генно-клеточную терапию для лечения травм спинного мозга: для этого в область повреждений спинного мозга при помощи мононуклеарных клеток пуповинной крови доставлялись терапевтические гены. По словам руководителя группы Яны Мухамедшиной, подход основан на том, что в клетки пуповинной крови дополнительно вводятся гены, усиливающие их регенеративный потенциал. "В частности, в работе применяли гены VEGF (сосудистый эндотелиальный фактор роста) и GDNF (глиальный нейротрофический фактор), обладающие выраженными нейропротекторными (защитными) и нейротрофическими (поддерживающими, питающими) свойствами. Данные гены, а точнее белки, синтез которых они кодируют, способны защищать от повреждения нейроны и оказывать на них поддерживающее влияние. Таким образом, клетки пуповинной крови выступают и в качестве доставщиков терапевтических генов, и своего рода мини-биофабриками по производству рекомбинантных биологически активных белков в области травмы." В результате проведенных в КФУ экспериментов было показано улучшение со стороны двигательной функции и структуры травмированной ткани спинного мозга (Mukhamedshina et al., Assessment of Glial Scar, Tissue Sparing, Behavioral Recovery and Axonal Regeneration following Acute Transplantation of Genetically Modified Human Umbilical Cord Blood Cells in a Rat Model of Spinal Cord Contusion. PlosOne. 2016).

В статье 2018 года ученые продолжили исследовать фундаментальные механизмы нейропротективного действия генно-клеточной терапии при травме спинного мозга. По словам авторов, проблема заключается в том, что повреждение спинного мозга неизбежно приводит к гибели не только нейронов, но и глиальных клеток, являющихся важной составляющей нервной ткани. В частности, гибель олигодендроцитов приводит к разрушению миелиновых оболочек (демиелинизации) и нарушению проводимости нервного импульса в неповрежденных аксонах. На месте разрушенного миелина разрастается фиброзная ткань, которая не способна проводить нервные импульсы, что приводит к парезам, параличам. Однако Шванновские клетки после травмы спинного мозга способны мигрировать в область повреждения и участвовать в образовании миелина, тем самым заменяя функции олигодендроцитов.

Для справки: Шванновские клетки - глиальные клетки периферической нервной системы (ПНС). Основной ролью ШК в ПНС, как и олигодендроцитов в ЦНС, является формирование миелина вокруг аксонов. В нормальных условиях Шванновские клетки не мигрируют из ПНС в спинной и головной мозг.

"На миграцию Шванновских клеток, помимо травмы спинного мозга, может повлиять клеточная и генно-клеточная терапия, - рассказал профессор КФУ, член-корреспондент Академии наук Республики Татарстан Альберт Ризванов. - В ходе исследования мы установили положительное влияние трансплантации мононуклеарных клеток пуповинной крови на миграционный потенциал Шванновских клеток и сохранность периферического миелина в области травмы спинного мозга.

Полученные результаты смогут послужить основой для создания генно-клеточного препарата для лечения не только травм спинного мозга, но и других демиелинизирующих заболеваний, таких как рассеянный склероз". Работа выполнена в рамках САЕ «Трансляционная 7П медицина» при поддержке программы повышения конкурентноспособности (проект 5-100) КФУ.