Nyere stamcelleforskning kan føre til en ny måte å behandle inflammatoriske sykdommer for eksempel multippel sklerose.
Multippel sklerose (MS) forårsaker tap av myelin som er det fete belegget som isolerer fibrene som fører elektriske signaler i hjernen og resten av sentralnervesystemet (CNS).
Nå har forskere fra universitetet i Buffalo NY avdekket en tidligere ukjent mekanisme som kan forhindre myelinreparasjon i MS.
Mekanismen stopper effektivt avfødte celler fra å vokse og utvikle seg til oligodendrocytter som er cellene som lager myelinbelegget.
Det gjør dette ved å stoppe cellesyklusen til stamfadecellene. I stedet plasserer det dem i en deaktivert tilstand kalt patologisk ro.
Forfedreceller er etterkommere av stamceller som ennå ikke er fullstendig modnet til en endelig celletype. De kan fortsette å dele seg som umodne celler men kan ikke gjøre dette på ubestemt tid som stamceller.
Tidsskriftet Cell Reports har publisert en studieoppgave om forskningen. Dette identifiserer driveren av mekanismen som et protein kalt Paired Related Homeobox Protein 1 (PRRX1).
Seniorforfatteren av studien er Dr. Fraser J. Sim som er førsteamanuensis i farmakologi og toksikologi ved Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences ved universitetet.
MS er en sykdom som ødelegger myelin
MS er en uforutsigbar langvarig sykdom der den viktigste funksjonen er erosjonen av myelin. Tapet av myelin forstyrrer strømmen av elektriske signaler i CNS og forårsaker ofte funksjonshemming.
Siden MS kan påvirke hvilken som helst del av CNS varierer symptomene mye. Imidlertid inkluderer de vanligste symptomene synsforstyrrelse bevegelighetsvansker ekstrem tretthet og endrede sensasjoner.
Symptomene på MS kan vedvare og forverres over tid eller de kan komme og gå. MS har fire hovedformer avhengig av hvilke symptomer som oppstår og hvordan de utvikler seg.
Mange eksperter er av den oppfatning at MS er en autoimmun sykdom og tror at immunforsvaret lanserer et inflammatorisk angrep på sunt myelin som om det utgjør en trussel.
MS-organisasjoner har estimert at det er rundt 23 millioner mennesker over hele verden som lever med MS.
I USA er det ingen offisiell sporing av MS over hele landet. De foreløpige resultatene fra en National MS Society-studie antyder imidlertid at det kan være så mange som 1 million mennesker i USA med MS.
Hva kan forhindre myelinreparasjon?
I den nylige studien fokuserte Dr. Sim og teamet hans ikke så mye på ødeleggelsen av myelin som på hva som kan forhindre reparasjon.
De fant at å slå på genet som koder for PRRX1 stoppet cellesyklusen til stamfadecellene og effektivt forhindret dem i å dele seg og differensiere til oligodendrocytter.
Dr. Sim forklarer at disse cellene er «ansvarlige for all myelinregenerasjon i den voksne hjernen.»
Forskerne demonstrerte denne effekten i en musemodell av en barnesykdom kalt leukodystrofi som enten forhindrer dannelse av myelin eller ødelegger den.
Ved å slå på PRRX1 induserte patologisk ro i humane oligodendrocyttforfaderceller som de hadde transplantert i musene.
Dette stoppet cellene fra å kolonisere hvitt stoff i hjernen og stoppet effektivt myelinregenerering.
PRRX1 er en transkripsjonsfaktor som er en type protein som «leser» DNA-kode og fører den til messeproteiner som videresender informasjonen til forskjellige cellefunksjoner.
Studien avslørte også at blokkering av transkripsjonsfaktor stopper andre signaler som kan forhindre myelinreparasjon.
Ny retning for legemiddelforskning
De fleste legemiddelforskningen i MS har fokusert på å stimulere stamfedre til å modnes til myelinproduserende celler.
Det nylige funnet tyder på at det kan være et lovende alternativ å målrette molekylene som gjør stamfeller inaktive.
«Ideen» sier Dr. Sim «at patologisk ro hos forfedre kan forhindre regenerering i MS er forskjellig fra de nåværende prekliniske strategiene som tar veien til prøve.»
«Vi planlegger å fortsette ideen om at vi kanskje kan identifisere behandlinger for MS som fungerer ved å overvinne patologisk ro av oligodendrocyttforløpere i demyeliniserende lesjoner som kjennetegner denne sykdommen.»
Dr. Fraser J. Sim