دانشمندان «دانشگاه کالیفرنیا ارواین»(UC Irvine) یک روش جدید را برای انتقال پروتئین‌های مقابله‌کننده با بیماری در سراسر مغز ابداع کرده‌اند که ممکن است درمان بیماری آلزایمر و سایر اختلالات عصبی را بهبود ببخشد. آنها با مهندسی گروهی از سلول‌های ایمنی انسان به نام «میکروگلیا»، عوامل سلولی زنده را ایجاد کردند که می‌توانند نسبت به آسیب‌های مغزی واکنش نشان دهند و عوامل درمانی را دقیقا در محل مورد نیاز آزاد کنند.

به نقل از ساینس دیلی، این پژوهش تحت حمایت «مؤسسه ملی سلامت آمریکا»(NIH) برای اولین بار نشان داده است که میکروگلیا به‌دست‌آمده از سلول‌های بنیادی پرتوان القایی را می‌توان به طور ژنتیکی برای شناسایی تغییرات مغزی خاص مانند تجمع پلاک‌های آمیلوئید در بیماری آلزایمر برنامه‌ریزی کرد و سپس به آزادسازی آنزیم‌هایی پرداخت که به تجزیه پروتئین‌های سمی کمک می‌کنند. در نتیجه، سلول‌ها توانستند التهاب را کاهش دهند، نورون‌ها و اتصالات بین سیناپس‌ها را حفظ کنند و چندین نشانه دیگر از تخریب عصبی را در موش‌ها به حالت معکوس درآورند.

برای بیماران مبتلا به آلزایمر و بیماری‌های مغزی و خانواده‌های آنها، این یافته‌ها یک نگاه امیدوارکننده را به سوی آینده‌ای ارائه می‌دهند که در آن درمان‌های سلولی مبتنی بر میکروگلیا می‌توانند به طور دقیق و ایمن با آسیب‌های تخریب عصبی مقابله کنند.

«متیو بلورتون جونز»(Mathew Blurton-Jones)، استاد نوروبیولوژی دانشگاه کالیفرنیا ارواین و از پژوهشگران این پروژه گفت: رساندن مواد بیولوژیک به مغز به دلیل وجود سد خونی آن مدت‌های طولانی یک چالش بزرگ بوده است. ما یک سیستم تحویل قابل برنامه‌ریزی و زنده ابداع کرده‌ایم که با ساکن شدن در خود مغز، این مشکل را برطرف می‌کند و تنها در زمان و مکان مورد نیاز پاسخ می‌دهد.

این گروه با استفاده از روش ویرایش ژن کریسپر، میکروگلیای انسانی را برای ترشح آنزیم «نپریلیسین»(Neprilysin) که برای تجزیه آمیلوئید بتا شناخته شده است، تحت کنترل یک «پروموتر»(Promoter) تغییر داد که فقط در نزدیکی پلاک‌ها فعال می‌شود. نتیجه این کار، ارائه یک درمان بسیار هدفمند و واکنش‌دهنده به آسیب بود. میکروگلیاهای مهندسی‌شده در موش‌های مبتلا به آلزایمر، تجمع آمیلوئید بتا را کاهش دادند و از آنها در برابر آسیب به نورون‌ها و سیناپس‌ها محافظت کردند. همچنین، آنها التهاب را مهار کردند و حتی نشانگر زیستی آسیب عصبی را در خون کاهش دادند.

«ژان پل چادارویان»(Jean Paul Chadarevian)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: ما دریافتیم که قرار دادن میکروگلیا در نواحی خاص مغز می‌تواند سطوح آمیلوئید سمی و سایر آسیب‌های عصبی مرتبط با آلزایمر را به طور قابل توجهی در سراسر مغز کاهش دهد. از آنجا که پروتئین‌درمانی فقط در پاسخ به پلاک‌های آمیلوئید تولید می‌شد، این رویکرد بسیار هدفمند و در عین حال به طور گسترده مؤثر بود.

این پژوهش علاوه بر آلزایمر، چگونگی واکنش میکروگلیای انسانی را در موش‌های مبتلا به سرطان مغز و ام‌اس بررسی کرد. سلول‌های مهندسی‌شده در هر دو مورد، روش بیان ژن منحصربه‌فردی را در پیش گرفتند که پتانسیل متناسب‌سازی آنها را با انواع بیماری‌های سیستم عصبی مرکزی برجسته می‌کند.

«رابرت اسپیتال»(Robert Spitale)، استاد علوم دارویی دانشگاه کالیفرنیا ارواین و از پژوهشگران این پروژه گفت: این پژوهش، روزنه‌ای را به روی یک سطح کاملا جدید از درمان‌های مغز باز می‌کند. ما به جای استفاده از داروهای مصنوعی یا ناقل‌های ویروسی، سلول‌های ایمنی مغز را به‌ عنوان وسایل نقلیه دقیق تحویل می‌گیریم.

پژوهشگران خاطرنشان کردند که برای انتقال این پلتفرم به آزمایش‌های انسانی، کارهای زیادی باقی مانده است که از جمله آنها می‌توان به ایمنی بلندمدت و توسعه روش‌هایی برای تولید مقیاس‌پذیر اشاره کرد. با وجود این، از آنجا که میکروگلیا از سلول‌های بنیادی پرتوان القایی به دست آمده‌اند، احتمالا می‌توان آنها را از سلول‌های خود بیمار تولید کرد و خطر رد شدن توسط سیستم ایمنی را کاهش داد.

این پژوهش در مجله «Cell Stem Cell» به چاپ رسید.