Matične ćelije nervnog sistema pronađene izvan mozga i kičmene moždine

Za više od pola veka vladalo je uverenje da matične ćelije nervnog sistema postoje isključivo u centralnom nervnom sistemu (CNS), odnosno u mozgu i kičmenoj moždini. Međutim, tim naučnika predvođen profesorom Hansom Šelerom (Hans Schöler) sa Instituta „Maks Plank“ za molekularnu biomedicinu u nemačkom gradu Minsteru, srušio je ovu pretpostavku i otkrio potpuno novu vrstu neuralnih matičnih ćelija – takozvane periferne neuralne matične ćelije (pNSC) – koje se nalaze van CNS-a, u tkivima poput pluća i repa kod miševa, navodi Neuroscience news.

Ovo otkriće, objavljeno u časopisu Nature Cell Biology, ne samo da menja osnovna znanja iz oblasti neurobiologije, već i otvara velike mogućnosti za razvoj terapija za neurodegenerativne bolesti i oštećenja nervnog sistema.

Preporučujemo

Zanimljivo je da do ovog otkrića nije došlo direktnim traganjem za novim ćelijama, već kao posledica pokušaja da se ponovi eksperiment koji se pokazao kao naučna zabluda. Naime, 2014. godine objavljen je rad koji je tvrdio da se obične somatske ćelije mogu pretvoriti u pluripotentne matične ćelije jednostavnom stimulacijom – izlaganjem niskom pH. Ova metoda, poznata kao STAP (Stimulus-Triggered Acquisition of Pluripotency), izazvala je veliku senzaciju jer je sugerisala da se matične ćelije mogu dobiti bez genetske manipulacije ili virusa.

Tim Hansa Šelera, kao i mnoge druge laboratorije, pokušao je da replicira ovaj eksperiment, ali bez uspeha. Nakon brojnih neuspešnih pokušaja, originalni rad je povučen, a STAP metoda odbačena.

Međutim, usred tog razočaranja, dogodilo se nešto neočekivano. Dong Han, glavni istraživač u Šelerovoj laboratoriji, otkrio je da se ipak pojavljuje jedna specifična populacija ćelija – ne pluripotentne, ali sa osobinama neuralnih matičnih ćelija – koje su poticale iz periferije, tj. izvan mozga i kičmene moždine.

Šta su pNSC i po čemu su posebne?

Otkrivene pNSC ćelije pronađene su u više različitih tkiva kod miševa – uključujući pluća i rep. Njihova ključna osobina jeste da imaju sposobnost samoodržanja i diferencijacije u nervne ćelije, baš kao i klasične matične ćelije iz mozga.

One izražuju iste specifične molekularne markere kao neuralne matične ćelije iz mozga. Njihovi transkripcioni i epigenetski profili gotovo su identični onima koje nalazimo kod matičnih ćelija CNS-a. Imaju sličnu morfologiju, ponašaju se isto u kulturi i pokazuju sposobnost stvaranja zrelih neurona, a delimično i glijalnih ćelija – tokom embrionalnog i postnatalnog razvoja.

Jedna od ključnih razlika u odnosu na druge poznate ćelije sa neurološkim potencijalom – poput onih koje potiču iz nervnog grebena – jeste to što pNSC imaju mnogo veću sposobnost samoodržanja i mogu da održavaju neurogenezu tokom dužeg vremenskog perioda.

- Ako se potvrdi da ove ćelije postoje i kod ljudi, i ako se mogu razmnožavati kao kod miševa, njihova terapijska primena može imati ogroman potencijal, ističe Dong Han važnost ove osobine.

Terapijski potencijal: novi put za regeneraciju

Dobijanje neuralnih matičnih ćelija iz mozga je izuzetno teško, invazivno i etički problematično. Nasuprot tome, ako pNSC ćelije postoje i kod ljudi, one bi mogle da predstavljaju lako dostupan izvor za lečenje neuroloških oboljenja – kao što su Parkinsonova bolest, ALS, povrede kičmene moždine i drugi degenerativni poremećaji.

- Ovo je posebno uzbudljivo jer pristupačne periferne neuralne matične ćelije mogu otvoriti potpuno novi pravac u regeneraciji nervnog sistema - kaže Han.

Štaviše, pNSC ćelije se mogu uzgajati u velikom broju u laboratoriji, što dodatno pojačava njihovu vrednost u kliničkim primenama.

Studija je uključila naučnike iz više od deset laboratorija širom Evrope, Azije i Severne Amerike. Kombinovani su različiti metodi – od genetske linijske analize, preko analize pojedinačnih ćelija, do funkcionalnih testova na životinjama – kako bi se dokazala autentičnost ovih ćelija.

- Uključili smo laboratorije sa različitim ekspertizama kako bismo osigurali pouzdanost rezultata. Kombinacija metoda daje nepobitne dokaze da su pNSC stvarna i dosad neprepoznata komponenta nervnog sistema sisara – naglašava važnost ovakvog pristupa Hans Šeler.

Dalja istraživanja imaće za cilj da utvrde da li pNSC postoje kod ljudi, da li imaju iste karakteristike i da li se mogu koristiti za terapiju. Ako se potvrdi njihovo prisustvo u ljudskom organizmu, one bi mogle postati osnova za novu generaciju terapija za obnavljanje oštećenih nervnih ćelija.

(Telegraf Nauka / Neuroscience news)