مطالعه نشان می‌دهد که چگونه مغز ما می‌تواند به مبارزان باهوش‌تر بیماری تبدیل شود

مبارزه با آلزایمر و سایر بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی با وارد کردن سلول‌های ایمنی جدید سالم به مغز، جهشی به سوی واقعیت داشته است. دانشمندان علوم اعصاب در دانشگاه کالیفرنیا، ایروین و دانشگاه پنسیلوانیا راهی برای خنثی کردن ایمن مقاومت مغز در برابر آنها پیدا کرده‌اند و مانعی کلیدی در این تلاش می‌کنند.

کشف آنها در مورد سلول‌های مغزی به نام میکروگلیا، احتمالات بی‌شماری را برای درمان و حتی پیشگیری از اختلالات نورودژنراتیو اعلام می‌کند. مقاله تیم در ظاهر می شود مجله پزشکی تجربی.

وقتی میکروگلیاها سالم هستند، به عنوان جنگجویان خط مقدم بیماری در سیستم عصبی مرکزی عمل می کنند. Mathew Blurton-Jones، استاد نوروبیولوژی و رفتار UCI و نویسنده ارشد این مطالعه گفت: «با این حال، شواهد زیادی وجود دارد که نشان می‌دهد آنها می‌توانند در بسیاری از بیماری‌های عصبی ناکارآمد شوند». تا همین اواخر، دانشمندان عمدتاً به مکانیسم‌هایی نگاه می‌کردند که منجر به اختلال عملکرد میکروگلیال می‌شد و سعی می‌کردند داروهایی برای تغییر فعالیت آن‌ها بیابند. اما با این مطالعه، ما راهی برای استفاده بالقوه خود میکروگلیا برای درمان این بیماری‌ها پیدا کردیم.

فردریک “کریس” بنت، استادیار روانپزشکی در پن و یکی از نویسندگان مقاله، افزود: “یک مانع وجود دارد زیرا هنگامی که میکروگلیاهای خودمان در مکانی که قرار است در مغز ما باشند، رشد می کنند، تسلیم نمی شوند. آن فضا. آنها توانایی تحویل سلول‌های جدیدی را که جای آنها را می‌گیرند، مسدود می‌کنند. اگر می‌خواهید میکروگلیای اهداکننده را وارد کنید، باید میکروگلیای میزبان را تخلیه کنید تا اتاق باز شود.”

بنت و آزمایشگاهش با بلورتن جونز و آزمایشگاهش در این پروژه شریک شدند.

میکروگلیاها برای بقای خود به سیگنال دهی توسط پروتئینی به نام CSF1R روی سطح خود بستگی دارند. داروی سرطان مورد تایید FDA، pexidartinib، این سیگنال‌دهی را مسدود می‌کند و آنها را می‌کشد. به نظر می رسد این فرآیند راهی برای پاکسازی فضای مغز برای وارد کردن میکروگلیاهای اهداکننده سالم ارائه می دهد. با این حال، یک معضل وجود دارد – مگر اینکه پکسیدارتینیب قبل از اضافه شدن میکروگلیای دهنده متوقف شود، آنها را نیز از بین می برد. اما هنگامی که دارو قطع می شود، میکروگلیای میزبان خیلی سریع بازسازی می شود که به طور موثر در سلول های اهدا کننده قرار نمی گیرد.

این معضل تلاش ها برای درمان افراد مبتلا به برخی بیماری های عصبی نادر و شدید را به چالش کشیده است. یکی بیماری کرابه است که در آن سلول های بدن نمی توانند چربی های خاصی را که در مغز فراوان هستند هضم کنند. در حال حاضر، پزشکان از پیوند مغز استخوان و شیمی درمانی برای معرفی سلول های ایمنی جدید مشابه میکروگلیا به مغز استفاده می کنند. اما این رویکرد می تواند سمی باشد و باید قبل از بروز علائم کرابه انجام شود.

سونیا لومبروزو، نویسنده اول، گفت: «تیم ما معتقد بود که اگر بتوانیم بر مقاومت مغز در برابر پذیرش میکروگلیاهای جدید غلبه کنیم، می‌توانیم با موفقیت آنها را با استفاده از فرآیند ایمن‌تر و مؤثرتر به بیماران پیوند بزنیم تا تعداد زیادی از بیماری‌ها را هدف قرار دهیم. دکترای پن دانشجو و عضو آزمایشگاه بنت ما تصمیم گرفتیم بررسی کنیم که آیا می‌توانیم میکروگلیاهای اهداکننده را نسبت به دارویی که همتایان میزبان آنها را از بین می‌برد، مقاوم کنیم.»

محققان از فناوری ویرایش ژن CRISPR برای ایجاد یک جهش اسید آمینه به نام G795A استفاده کردند که آن را به میکروگلیای دهنده تولید شده از سلول های بنیادی انسانی یا رده سلولی میکروگلیال موش وارد کردند. سپس میکروگلیاهای اهداکننده را در حین تجویز پکسیدارتینیب به مدل‌های جوندگان انسانی تزریق کردند که نتایج هیجان‌انگیزی داشت.

ژان پل چادارویان، نویسنده اول، دکترای UCI، گفت: “ما کشف کردیم که این یک جهش کوچک باعث شد میکروگلیای دهنده در برابر دارو مقاومت کند و رشد کند، در حالی که میکروگلیا میزبان همچنان به مرگ خود ادامه می دهد.” دانشجویی که عضو آزمایشگاه بلورتون جونز است. “این یافته می تواند به گزینه های زیادی برای توسعه درمان های جدید مبتنی بر میکروگلیال منجر شود. Pexidartinib در حال حاضر برای استفاده بالینی تایید شده است و به نظر می رسد به خوبی توسط بیماران تحمل شود.”

رویکردها می توانند از مبارزه با بیماری با جایگزینی میکروگلیاهای ناکارآمد با میکروگلیاهای سالم تا طراحی میکروگلیاهایی که می توانند تهدیدات قریب الوقوع را تشخیص دهند و قبل از ایجاد آسیب با پروتئین های درمانی به آنها حمله کنند، باشد.

تیم UCI-Penn معتقد است که درمان‌های مبتنی بر این نوع روش میکروگلیال می‌تواند ظرف یک دهه توسعه یابد. تحقیقات بعدی آنها شامل مطالعه در مدل‌های جوندگان است که چگونه می‌توان از این روش برای حمله به پلاک‌های مغز مرتبط با آلزایمر و مقابله با کرابه و سایر بیماری‌های مشابه استفاده کرد.