Wetenschappers implanteren de cellen van apen terug in hun eigen brein

Wetenschappers hebben neurale cellen getransplanteerd uit de huid van een aap in de hersenen en vonden dat de cellen veranderden in verschillende soorten volwassen hersencellen, volgens een nieuw onderzoek in het tijdschrift Celrapporten.
De wetenschappers onthulden dat de cellen na zes maanden volkomen normaal leken en alleen detecteerbaar waren omdat ze oorspronkelijk waren gemarkeerd met een fluorescerend eiwit. Het experiment is een bewijs voor het concept van gepersonaliseerde geneeskunde - behandelingen die voor elk individu zijn gemaakt - omdat alle cellen afkomstig waren van volwassen cellen in de huid van elke aap.
Een veel voorkomend probleem met celtransplantaties is afwijzing van het immuunsysteem, maar omdat de huidcellen van hun eigen lichaam waren, was dit geen probleem.
Senior auteur Su-Chun Zhang, een professor in de neurowetenschappen aan de Universiteit van Wisconsin-Madison verklaarde:

"Als je naar het brein kijkt, kun je niet zeggen dat het een transplantaat is. Structureel lijken de hersenen van de gastheer op een normaal brein, het transplantaat is alleen te zien onder de fluorescentiemicroscoop."

Marina Emborg, universitair hoofddocent medische fysica bij UW-Madison en de hoofdco-auteur van de studie, zegt: "Dit was de eerste keer dat ik zag, in een niet-menselijke primaat, dat de getransplanteerde cellen zo goed geïntegreerd waren, met dergelijke een minimale reactie en na zes maanden, om geen litteken te zien, was dat het beste deel. "

Personalized Medicine - A Reality?

De wetenschappers implanteerden de cellen in de apen met behulp van een nieuwe chirurgische methode onder leiding van een MRI-afbeelding. Drie rhesusapen die in het experiment werden gebruikt, hadden een laesie in hun hersenen die de bewegingsstoornis de ziekte van Parkinson veroorzaakte - een aandoening die bijna 1 miljoen Amerikanen treft.
Parkinson is het gevolg van het afsterven van een aantal dopamine producerende neuronen.
De geïmplanteerde cellen waren afgeleid van pluripotente stamcellen (iPS-cellen) - vergelijkbaar met embryonale stamcellen - veranderen in bijna elke cel in het lichaam. iPS-cellen zijn echter afkomstig van volwassen cellen in plaats van embryo's.
De iPS-cellen werden vervolgens gewijzigd voorlopercellen In het laboratorium. Deze cellen in het middenstadium zijn gespecialiseerd in de neuronen die zenuwsignalen transporteren, en gliacellen - die voedingsfuncties en ondersteuning uitvoeren. Het laatste niveau van rijping vond plaats in de aap.
Zhang was de eerste persoon in de wereld die neurale cellen van embryonale stamcellen afleidde en vervolgens iPS-cellen en zei dat één cruciale factor in het spel kwam: "We differentiëren de stamcellen alleen in neurale cellen. Het zou niet werken om een ??geculpenseerde celpopulatie te transplanteren door niet-neurale cellen. "
Bij stamceltransplantaties is kanker altijd een gevaar, maar er zijn geen tekenen van de ziekte. Zhang zei:

"Hun uiterlijk is normaal en we gebruikten ook antilichamen die cellen markeren die zich snel delen, zoals kankercellen, en dat zien we niet. En als je kijkt naar wat de cellen zijn geworden, worden ze neuronen met lange axons [geleidend vezels), zoals we zouden verwachten.Ze produceren ook oligodendrocyten die helpen bij het bouwen van isolerende myeline-omhulsels voor neuronen, zoals ze zouden moeten.Dat betekent dat ze correct zijn gerijpt en niet-kankerachtig zijn. "

Zhang leidde de groep over het gebruik van iPS-cellen in het Waisman Center op de campus van de University of Wisconsin-Madison. De onderzoekers gebruikten het experiment als een bewijs van het principe, maar ze transplanteerden niet genoeg neuronen om de dopamine-producerende cellen in de hersenen te vervangen en het gedrag van het dier werd niet beter.

Een baanbrekende techniek

De nieuwe techniek is veelbelovend, maar is verre van gemakkelijk in de kliniek te gebruiken. De auteurs wijzen erop dat meer onderzoek moet worden voltooid om de veiligheid en bijwerkingen van de methode te schatten.
Hoe dan ook, de huidige studie is een opstapje dat mogelijk ten goede kan komen aan mensen die lijden aan veel ziekten. Het is een stap op weg naar gepersonaliseerde geneeskunde.
De behoefte aan nieuwe behandelingen is eindeloos, noteren de auteurs - elk jaar wordt Parkinson vastgesteld bij 60.000 nieuwe patiënten.
Zhang concludeert:

"Het is echt de allereerste transplantatie van iPS-cellen van een niet-menselijke primaat naar hetzelfde dier, en niet alleen in de hersenen. Ik heb niemand getransplanteerde iPS-cellen getransplanteerd in het bloed, de pancreas of ergens anders in de zelfde primaat.Deze proof-of-principle studie bij primaten geeft hoop op gepersonaliseerde regeneratieve geneeskunde. '

Geschreven door Kelly Fitzgerald