חוקרים מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת מרילנד (UMSOM) זיהו חידוש בטיפול בתאי גזע לחידוש תאים עצביים במוח לאחר דום לב במודל של בעלי חיים. המחקר בראשות Xiaofeng Jia, BM, MS, PhD, FCCM, פרופסור לנוירוכירורגיה, מצא כי היישום של מולקולות סוכר שעברו שינוי על תאי גזע עצביים אנושיים שיפר את הסבירות להצלחת הטיפול. היישום של מולקולות סוכר אלו שיפר גם את התפשטות תאי הגזע וגם את המעבר שלהם לנוירונים כדי לעזור לתקן קשרים קריטיים במוח. הממצא עשוי בסופו של דבר להוביל להחלמה משופרת של חולים עם פציעות מוחיות שנגרמו מדום לב.
המחקר המרכזי מומן על ידי המכון הלאומי להפרעות נוירולוגיות ושבץ (R01NS125232, R01NS110387), והוצג בכרך אפריל. 34 No.17 כריכה קדמית של יומן חומרים פונקציונליים מתקדמים.
פגיעה מוחית היא התוצאה השכיחה ביותר של דום לב, עקב פגיעה בזרימת הדם והחמצן למוח. כ-70% מתוך כמעט 7 מיליון האנשים הסובלים מדי שנה מדום לב חווים פגיעה מוחית ארוכת טווח שמובילה לנכות לצמיתות.
הפוטנציאל של טיפול בתאי גזע לטיפול בהפרעות בתפקוד נוירולוגי היה רצוף מזמן אתגרים בשל המיקרו-סביבה הקשה של המוח in vivo; זה גורם לשמירה על תאי גזע ושילוב לקוי באתר הפציעות.
ההתקדמות האחרונה במניפולציה של מבנה הפחמימות המורכב של התא באמצעות הנדסת גליקו מטבולית, אפשרה לחוקרי UMSOM לחקור את היעילות של מולקולת סוכר שעברה שינוי, הידועה בשם אנלוגי הסוכר TProp, כדי לעזור לתאי גזע להישאר קיימאים יותר במוח.
כל התאים בגופו של אדם עטופים במולקולות סוכר הנקראות 'גליקנים'. באמצעות המחקר הקודם שלנו, הצלחנו לגלות שמולקולות הסוכר הללו חיוניות לתפקוד התא. הנדסת גליקו אפשרה לנו לשפר עוד יותר את הכדאיות של תאי גזע, כך שהם עשויים לספק השפעות טיפוליות לפציעות מוח הנגרמות כתוצאה מדום לב. זהו צעד חשוב מאוד קדימה ברפואה רגנרטיבית למטופלים".
Xiaofeng Jia, BM, MS, PhD, FCCM, פרופסור לנוירוכירורגיה
במחקר, החוקרים בחנו את היעילות במודל של חולדה והשוו את ההשפעות של תאי גזע עצביים אנושיים "נאיביים" לתאי גזע עצביים שטופלו מראש באנלוגי הסוכר "TProp". המחקר מצא שתאי גזע טופלו מראש עם TProp, שיפרו משמעותית את תפקוד המוח והפחיתו חרדה ודיכאון הקשורים להתנהגויות באמצעות בדיקות התנהגותיות שונות.
הטיפול גם הפעיל את מסלול האיתות הדלקתי Wnt/β-catenin, המווסת היבטים קריטיים של תפקוד התא. מסלול מווסת זה על ידי TProp מקדם את המעבר של תאי גזע לנוירונים, תאי העצב האחראים על שליחת וקליטה של אותות מהמוח.
הקבוצה שטופלה מראש ב-TProp הפגינה גם פלסטיות סינפטית משופרת, יכולתם של נוירונים לשנות את חוזק הקשרים שלהם, והפחתה של דלקת עצבית במערכת העצבים המרכזית, מה שסיפק יכולת מעולה להתחדש ולהתאושש מתפקודי מוח פגומים.
התוצאות מצביעות על כך שלתאי גזע מהונדסים גליקו יש פוטנציאל לקדם צמיחה של קשרים חדשים בין נוירונים שורדים או מתחדשים, מה שמוביל למעגלים מחודשים במוח.
"מחקר חדשני זה היווה מחקר חשוב של הוכחה לקונספט המצביע על כך שניתן להשתמש בתאי גזע לחידוש קשרים עצביים במוח של חולים הסובלים מפציעה הרסנית לאחר דום לב", אמר דין מארק ט. גלדווין, MD, שהוא ג'ון ז' ואקיקו ק. באוורס פרופסור ודיקן נכבד, UMSOM, וסגן נשיא לענייני רפואה, אוניברסיטת מרילנד, בולטימור. "השלבים הבאים עבור יישום תרגום זה כוללים קביעת נתיב הלידה האופטימלי ותזמון של טיפול תאי גזע מהונדסים מטבולית של גליקו, כמו גם הערכה מערכתית על בעלי חיים גדולים לפני שזה יכול לעבור למחקרים קליניים."
מחברי הסגל והפוסט-דוקטורט של UMSOM של המאמר כוללים: Jian Du, PhD, Xiao Liu, MD, MS, Subash Marasini, PhD, Zhuoran Wang, MD, PhD, ו- Xiaofeng Jia, MD, MS, PhD, FCCM.
פקולטה מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית ומרכז הנדסת תאים ורקמות מתרגמים בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס תרמה אף היא למחקר זה.
