Cercetătorii de la Harvard Stem Cell Institute oferă o nouă speranță pentru cei 30.000 de americani care trăiesc cu o boală paralizantă și fatală fără o cauză cunoscută.
Primul jucător de bază al echipei New York Yankee, Lou Gehrig, avea un sezon prost în 1939. Cunoscut pentru numărul record de home run-uri și pentru participarea la meciuri perfecte, cel supranumit „Calul de Fier” a început brusc să aibă probleme în a-și păstra echilibrul și în a prinde mingile zburătoare. În curând, Gehrig a fost diagnosticat cu o boală rară, cu debut tardiv și fatală, care avea să-i ia numele.
Boala lui Lou Gehrig, cunoscută mai mult sub denumirea oficială de scleroză laterală amiotrofică (SLA), este o afecțiune neurodegenerativă care implică deteriorarea neuronilor motori din creier și măduva spinării. Persoanele cu SLA pot prezenta slăbiciune la nivelul membrelor, urmată de o paralizie rapidă și progresivă care duce la insuficiență respiratorie. În fiecare an, peste 5.000 de americani sunt diagnosticați cu SLA, care afectează în principal persoanele cu vârste cuprinse între 40 și 70 de ani. Cauza SLA este în mare parte necunoscută și în prezent nu există o terapie eficientă.
O boală complexă
Diferiți factori contribuie la dificultatea de a găsi terapii eficiente pentru SLA. Nouăzeci la sută din cazuri sunt sporadice, ceea ce înseamnă că sunt cauzate de o combinație de mutații genetice și/sau presupuse variabile de mediu. Doar zece la sută dintre cazurile de SLA sunt cauzate de forme moștenite ale unor gene cunoscute. Această diversitate de cauze potențiale înseamnă că orice terapie ar fi eficientă doar pentru un anumit subset de pacienți. Mai mult decât atât, până de curând, nu exista nici o modalitate de a testa dacă un medicament ar funcționa chiar și pe neuronii motori, celulele afectate în SLA, deoarece acestea nu puteau fi obținute în număr mare.
Cellular Insights
Cercetătorii de la Harvard Stem Cell Institute (HSCI) sunt lideri în căutarea unei terapii eficiente pentru SLA. Ritmul accelerat al progreselor în biologia celulelor stem de la HSCI a permis producerea a milioane de neuroni motori generați din celule stem embrionare de șoarece derivate din modele de boli genetice ALS, precum și din celule stem embrionare umane normale.
Într-un salt înainte pentru acest domeniu, oamenii de știință de la HSCI au derivat, de asemenea, celule stem pluripotente induse umane – celule mature care sunt manipulate pentru a reveni la o stare de celule stem – din pielea și sângele pacienților cu ALS. Această realizare înseamnă că boala poate fi studiată într-o farfurie de cultură de laborator plină cu celulele responsabile de această afecțiune devastatoare, permițând oamenilor de știință de la HSCI să identifice noi terapii pentru SLA.
Neuronii motori umani derivați de la pacienții cu SLA au fost folosiți de Kevin Eggan, PhD, membru principal al facultății HSCI, pentru a culege noi informații despre dezvoltarea și evoluția bolii. Grupul său a descoperit un semnal toxic produs de celulele neuronale accesorii – numite celule gliale – care compromite supraviețuirea neuronilor motori la pacienții cu ALS, o caracteristică neapreciată anterior a bolii.
Un nou model de descoperire a medicamentelor
În plus, investiția HSCI în Centrul de Screening Terapeutic a făcut posibilă depistarea mai multor medicamente candidate pentru ALS. Lee Rubin, PhD, membru al Comitetului Executiv al HSCI, a identificat două molecule mici și căile de semnalizare țintă ale acestora care promovează supraviețuirea neuronilor motori umani derivați de pacienți cu ALS. Împreună, membrii laboratoarelor Rubin și Eggan au inițiat o metodă de profilare a acestor compuși candidați, precum și a candidaților clinici anteriori, în raport cu un panou de șaizeci de populații de neuroni motori derivați din celulele cutanate individuale ale pacienților cu ALS și ale celulelor de control. Prin intermediul acestui așa-numit „studiu clinic in vitro”, acești oameni de știință de la HSCI se așteaptă ca ei să poată identifica acei compuși care funcționează pe cel mai mare număr de pacienți, precum și să identifice acele subgrupuri de pacienți care răspund cel mai bine la medicamentele candidate selectate.
Datele preliminare privind compușii profilați de laboratoarele Rubin și Eggan sunt în concordanță cu eficacitatea cunoscută a terapiilor actuale pentru SLA și sugerează, de asemenea, că cei doi compuși candidați de la HSCI sunt foarte activi în comparație. Dacă acest test se dovedește a fi un model de dezvoltare a medicamentelor și este cu adevărat predictiv pentru răspunsul clinic, va avea implicații profunde pentru creșterea dramatică a eficienței cu care sunt descoperite și dezvoltate terapii eficiente pentru boli complexe, extinzând astfel implicațiile acestei lucrări mult dincolo de SLA.
.