בעזרת תאי גזע מחולים עם ALS (טרשת רוחבית אמיוטרופית), Cedars-Sinai יצר מודל דו-חיים של המחלה המסתורית והקטלנית שיכול לעזור בזיהוי גורם למחלה כמו גם טיפולים יעילים.
במחקר שפורסם בכתב העת שנבדק על ידי עמיתים תא גזע תאי, החוקרים מפרטים כיצד הם יצרו "ALS על שבב" והרמזים שבב המעבדה המתמחה כבר הניב על גורמים לא -נונגנטיים למחלה, המכונה גם מחלת לו גרי.
העבודה בונה על מחקרים קודמים שבהם תאים בוגרים מחולי ALS הוחזרו לתאי גזע. לאחר מכן נדחפו התאים קדימה לייצר נוירונים מוטוריים, שמתים במחלה, וגורמים לאובדן מתקדם של היכולת לנוע, לדבר, לאכול ולנשום.
במחקר זה, נוירונים מוטוריים מחולי ALS נזרעו לתעלות העליונות של שבבים מיקרו -הסתגיים. תאים המרכיבים את מחסום הדם-מוח נזרעו לתעלות התחתונות של השבבים. שני הערוצים מחוברים דרך קרום נקבובי המאפשר לחוקרים לזרום נוזלים דרך השבבים על מנת לחקות את זרימת הדם.
החוקרים יצרו קבוצה שנייה של השבבים המתמחים באמצעות תאים מאנשים שלא היו להם ALS, ואז השתמשו בטכנולוגיות מתקדמות כדי לנתח יותר מ- 10,000 גנים בנוירונים המוטוריים בשתי קבוצות השבבים.
בעבודתנו המוקדמת, לא יכולנו לאתר הבדלים רבים בין הנוירונים המוטוריים של חולים עם ALS לבין אלה של אנשים בריאים. אולם מחקרים אלה השתמשו בתרבות המעבדה המסורתית שהיא סטטית כמו בריכה. בגוף, כלי הדם מספקים זרימת נוזלים מתמדת להכנסת חומרים מזינים ולקחת פסולת-ואף עשויים לספק סוגים אחרים של תמיכה לנוירונים מוטוריים. "
Clive Svendsen, PhD, המנהל המנהל של המכון לרפואה רגנרטיבית של מועצת הנגידים בסידרס-סיני ומחבר הבכיר של המחקר
בצ'יפס המתמחה, הנוירונים המוטוריים התבגרו באופן מלא יותר ממה שהיו במנה סטטית, וחוקרים יכלו לגלות הבדלים ברורים בתאים מחולים עם ALS.
"סיקרנו אותנו לגלות שאיתות לגלוטמט, כימיקל השולח מסרים מעוררים בין נוירונים, השתנה בנוירונים המוטוריים של ALS", אמר סוונדסן. "שחרור מופרז של גלוטמט נחשב זה מכבר כגורם אפשרי ל- ALS, ואחת התרופות הבודדות שאושרו לטיפול במחלה יעדים למועבר עצבי זה. השינויים שמצאנו שלא גורמים לבעיות כלשהן עבור הנוירונים המוטוריים כאשר הם צעירים, אך במשך שנים רבות יתכן כי איתות גלוטמט מוגבר זה עשוי להיות חלק מהנוירונים המוטוריים מתים ב- ALS."
סוונדסן אמר כי למרות שהתוצאות הללו מרגשות, המשימה הבאה של הצוות היא לקבוע אם איתות הגלוטמט המוגבר הזה מוביל ישירות לתפקוד לקוי או למוות של התאים. הוא גם ציין כי גלוטמט הוא ככל הנראה רק חתיכה אחת בפאזל גדול בהרבה העומד בבסיס הגורם ל- ALS.
"מודלים אלה מאפשרים לנו להבין טוב יותר את השלבים המוקדמים ביותר של תהליך המחלה", אמר סוונדסן. "עדיין לא חיברנו את כל הנקודות, אך בהתבסס על ממצאים אלה יש לנו מודל שיאפשר לנו לבדוק את התיאוריות שלנו. אם נוכל להראות שאיתות הגלוטמט בסופו של דבר הופך את הנוירונים המוטוריים של ALS, למשל, נוכל להחיל תרופות על הצד של כלי הדם של CHIP כדי לחקות ניסוי קליני. ניסויים אלה נמצאים בעיצומה."
