Генно-клеточная терапия травм спинного мозга разрабатывается в КФУ

Учёные Казанского федерального университета (КФУ) совместно с Казанским государственным медицинским университетом (КГМУ) проводят исследования по стимулированию нейрорегенерации с помощью генно-клеточной терапии при травме спинного мозга и нейродегенеративных заболеваниях (болезнь Альцгеймера, боковой амиатрофический склероз (этим недугом болен Стивен Хокинг)).

По словам профессора КФУ Юрия Челышева, существует множество стратегий сдерживания нейродегенерации и стимулирования нейрорегенерации. Их так много, что невозможно детально обозреть на каком-то одном информационном ресурсе. Наши же ученые занимаются доставкой терапевтических генов в область повреждения.

«На сегодняшний день существует множество молекулярных факторов. Они вырабатываются нейральными клетками, сдерживают развитие дегенеративных процессов в нервной ткани и стимулируют регенерацию, - отметил Челышев. - При травме спинного мозга, ишемическом инсульте и нейродегенеративных заболеваниях – болезни Альцгеймера и боковом амиатрофическом склерозе - наблюдается существенный дефицит этих молекул. Для его преодоления вначале пытались вводить их напрямую в повреждённую ткань. Но проблема в том, что при этом было зарегистрировано множество побочных эффектов, основной из которых – запредельный иммунный ответ со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями. Кроме того, эти молекулы «расстригаются» присутствующими в ткани ферментами, поэтому терапевтическое действие кратковременно, и необходимо постоянно подводить новые порции в минимальных количествах при помощи минипомпы».

Более эффективно, по словам ученого, доставлять в очаг повреждения терапевтические гены, кодирующие синтез этих молекул. Они встраиваются в клетки хозяина-реципиента и обеспечивают выработку молекул в нужных количествах.

Но не все так просто, генная терапия имеет множество  нюансов, которые необходимо учитывать.

«Конечно, ген  можно сразу ввести в место повреждения, которое мы хорошо видим при травме спинного мозга, - заметил Челышев. -  Но при нейродегенеративных процессах очаги рассредоточены по всему мозгу, а ввести гены в каждый из них невозможно, поэтому здесь применяется другой подход – клеточно-опосредованная доставка терапевтических генов. Он основан на уникальной способности клеток самостоятельно находить место повреждения. В идеале у больного забираются клетки, которые хорошо существуют вне организма. В них встраивают ген при помощи вирусных векторов».

После всех этих процедур клетки возвращаются в организм и, так как являются родными для пациента, не отторгаются.

Профессор КФУ Альберт  Ризванов вместе со своим коллективом разработал ряд оригинальных генетических конструкций, включающих рекомбинантные (искусственно-собранные - Прим. авт.) гены нейротрофических и ангиогенных (стимулирующих рост кровеностных сосудов) факторов.

Они были протестированы на различных клеточных системах, была проверена способность клеток вырабатывать нужные терапевтические молекулы. Затем разработанные генетические конструкции были экспериментально проверены на модели дозированной травмы спинного мозга у крысы. В итоге были получены позитивные результаты, главным из которых является восстановление двигательной функции.

Надо сказать, что работа ученых КФУ и КГМУ активно продолжается. В России созданием подобных генетических конструкций занимаются в НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Н.Ф. Гамалеи (Москва), с которым коллектив казанских университетов активно сотрудничает. Исследования по разработке препаратов, которые могут найти применение для прямого стимулирования нейрорегенерации, а также для увеличения продолжительного жизни трансплантируемых клеток, ведутся в Институте органической и физической химии им. А.Е.Арбузова КазНЦ РАН. 

На результаты проведенных исследований у учёных КФУ и КГМУ получены патенты – в мае и июне 2014 года. Их недавние статьи по теме опубликованы в журналах Сurrent Gene Therapy и Neuroscience.