Kaliforniya Üniversitesi, Irvine'deki bilim insanları, hastalıkla savaşan proteinleri beyne ulaştırmanın yeni bir yolunun Alzheimer hastalığı ve diğer nörolojik bozuklukların tedavisini iyileştirebileceğini keşfetti. Araştırmacılar, insan bağışıklık hücreleri olan mikrogliaları genetik olarak değiştirerek, beyin patolojisine yanıt verebilen ve terapötik ajanları tam olarak ihtiyaç duyulan yere salgılayabilen canlı hücresel "kuryeler" yarattı. Cell Stem Cell dergisinde yayınlanan ve Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından desteklenen çalışma, ilk kez indüklenmiş pluripotent kök hücrelerden türetilen mikrogliaların, Alzheimer hastalığındaki amiloid plakları gibi hastalığa özgü beyin değişikliklerini tespit etmek ve ardından bu toksik proteinlerin parçalanmasına yardımcı olan enzimleri salgılamak üzere genetik olarak programlanabileceğini gösteriyor. Sonuç olarak, bu hücreler farelerde iltihabı azaltabildi, nöronları ve sinaptik bağlantıları koruyabildi ve nörodejenerasyonun diğer birçok belirtisini tersine çevirebildi.
Alzheimer ve ilgili hastalıklarla mücadele eden hastalar ve aileleri için bu bulgular, mikroglial bazlı hücre tedavilerinin nörodejenerasyonun yıkıcı etkilerini hassas ve güvenli bir şekilde karşı koyabileceği bir geleceğe dair umutlu bir bakış sunuyor. Çalışmanın eş yazarlarından nörobiyoloji ve davranış profesörü Mathew Blurton-Jones, “Biyolojik ilaçları beyne ulaştırmak, kan-beyin bariyeri nedeniyle uzun zamandır büyük bir zorluktu. Beynin içinde yer alan ve yalnızca ihtiyaç duyulduğunda ve ihtiyaç duyulan yerde yanıt veren programlanabilir, canlı bir dağıtım sistemi geliştirdik ve bu sistem de bu sorunu aşıyor.” dedi.
Araştırma ekibi, CRISPR gen düzenleme teknolojisini kullanarak insan mikroglialarını, plakların yakınında aktifleşen bir promotörün kontrolü altında beta-amiloidi parçaladığı bilinen bir enzim olan neprilisini salgılayacak şekilde değiştirdi. Sonuç, oldukça hedefe yönelik ve patolojiye duyarlı bir terapi oldu. Alzheimer fare modellerinde, bu genetiği değiştirilmiş mikroglialar beta-amiloid birikimini azalttı, nöron ve sinaps hasarına karşı koruma sağladı, iltihabı azalttı ve hatta kandaki bir nöronal hasar biyobelirtecini düşürdü. Çalışmanın ilk yazarı Jean Paul Chadarevian, "Mikrogliaları belirli beyin bölgelerine yerleştirmenin, toksik amiloid seviyelerini ve diğer Alzheimer ile ilişkili nöropatolojileri beynin her yerinde azaltabildiğini bulduk. Terapötik protein yalnızca amiloid plaklarına yanıt olarak üretildiği için, bu yaklaşım oldukça hedefe yönelik ancak geniş çapta etkiliydi.” dedi.
Alzheimer'a ek olarak, araştırma insan mikroglialarının beyin kanseri ve multipl skleroz modellerinde nasıl yanıt verdiğini de inceledi. Her iki durumda da, genetiği değiştirilmiş hücreler benzersiz gen ekspresyon profilleri sergiledi ve bu da onların çeşitli merkezi sinir sistemi hastalıklarına göre uyarlanma potansiyelini vurguladı. Çalışmanın eş yazarlarından farmasötik bilimler profesörü Robert Spitale, “Bu çalışma, tamamen yeni bir beyin terapisi sınıfının kapılarını açıyor. Sentetik ilaçlar veya viral vektörler kullanmak yerine, beynin bağışıklık hücrelerini hassas dağıtım araçları olarak kullanıyoruz.” dedi.
