Дизайнерский цитокин заставляет парализованных мышей снова ходить

Как сообщает сайт медицинской информации medicalxpress, на сегодняшний день паралич, возникший в результате повреждения спинного мозга, оставался необратимым.

Благодаря новому терапевтическому подходу ученым из отдела клеточной физиологии Рурского университета в Бохуме (RUB), Германия, под руководством профессора Дитмара Фишера впервые удалось заставить парализованных мышей снова ходить. 

Ключом к этому является белок гипер-интерлейкин-6, который стимулирует регенерацию нервных клеток, и то, как он доставляется животным. Исследователи опубликовали свой отчет в журнале Nature Communications от 15 января 2021 года.

Травмы спинного мозга, вызванные спортом или дорожно-транспортными происшествиями, часто приводят к необратимой инвалидности, например параплегии (параличу нижних конечностей). Это вызвано повреждением нервных волокон (аксонов), которые переносят информацию от мозга к мышцам и обратно от кожи и мышц. Если эти волокна повреждены из-за травмы или болезни, связь прерывается. Поскольку оторванные аксоны спинного мозга не могут вырасти заново, пациенты на всю жизнь страдают параличом и онемением. На сегодняшний день до сих пор нет вариантов лечения, которые могли бы восстановить утраченные функции у пораженных пациентов.

Дизайнерский (специально спроектированный) протеин стимулирует регенерацию

В поисках потенциальных терапевтических подходов команда Бохума работала с белком гипер-интерлейкин-6.

«Это так называемый дизайнерский (специально спроектированный) цитокин или стимулятор клеток, что означает, что он не встречается в природе подобным образом и должен производиться с помощью генной инженерии», - объясняет Дитмар Фишер. Его исследовательская группа уже продемонстрировала в предыдущем исследовании, что hIL-6 может эффективно стимулировать регенерацию нервных клеток в зрительной системе.

В своем текущем исследовании команда Бохума заставила сами нервные клетки моторно-сенсорной коры вырабатывать гипер-интерлейкин-6. Для этого они использовали вирусы, применяемые в генной терапии, которые вводили в легкодоступную область мозга. Там вирусы доставляют план производства белка конкретным нервным клеткам, так называемым мотонейронам. Поскольку эти клетки также связаны через боковые ветви аксонов с другими нервными клетками в других областях мозга, которые важны для двигательных процессов, таких как ходьба, гипер-интерлейкин-6 также переносился непосредственно в эти, иначе труднодоступные, важные нервные клетки и высвобождался там контролируемым образом.

Введенный в одной области, эффективен в нескольких областях

«Таким образом, лечение генной терапией только нескольких нервных клеток стимулировало регенерацию аксонов различных нервных клеток в головном мозге и нескольких двигательных трактов в спинном мозге одновременно, - говорит Дитмар Фишер. - В конечном итоге это позволило ранее парализованным животным, получавшим это лечение, начать ходить через две-три недели. Это стало большим сюрпризом для нас вначале, поскольку это никогда не было доказано ранее после полной параплегии».

В настоящее время исследовательская группа изучает, в какой степени этот или аналогичные подходы могут быть объединены с другими мерами для дальнейшей оптимизации введения гипер-интерлейкина-6 и достижения дополнительных функциональных улучшений. Они также изучают, оказывает ли гипер-интерлейкин-6 положительный эффект на мышей, даже если травма произошла за несколько недель до этого.

«Этот аспект особенно важен для применения на людях, - говорит Фишер. - Сейчас мы открываем новую научную почву. Такие дальнейшие эксперименты покажут, среди прочего, будет ли возможно перенести эти новые лечебные подходы на людей в будущем».