Ένα εμφύτευμα που μοιάζει με σφουγγάρι το οποίο τοποθετήθηκε σε ποντίκια βοήθησε στην εξέλιξη μιας θεραπείας που επιβράδυνε ή σταμάτησε μια εκφυλιστική κατάσταση παρόμοια με την πολλαπλή σκλήρυνση στους ανθρώπους. Έδωσε επίσης στους ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν μια πρώτη ματιά στον τρόπο με τον οποίο η πρωτοπαθώς προϊούσα πολλαπλή σκλήρυνση, η ταχύτερα εξελισσόμενη εκδοχή της νόσου, προσβάλλει το κεντρικό νευρικό σύστημα από νωρίς.
Η θεραπεία που βασίζεται σε νανοσωματίδια, όταν χορηγήθηκε νωρς, εμπόδισε τα ποντίκια να αναπτύξουν συμπτώματα όπως η παράλυση. Όταν χορηγήθηκε μετά την εμφάνιση των πρώτων συμπτωμάτων, μείωσε τη βαρύτητα των συμπτωμάτων κατά το ήμισυ σε σύγκριση με τα ποντίκια που δεν έλαβαν θεραπεία.
Κατά μέσο όρο, η πρωτοπαθώς προϊούσα πολλαπλή σκλήρυνση προκαλεί σοβαρή αναπηρία μέσα σε 13 χρόνια -συμπεριλαμβανομένων προβλημάτων ισορροπίας, δυσκολίας στο περπάτημα και προβλημάτων όρασης- αλλά αυτό μπορεί να συμβεί και μέσα σε δύο χρόνια. Οι ερευνητές γνωρίζουν ότι τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος επιτίθενται στο περίβλημα μυελίνης γύρω από τα νεύρα -- η οποία παίζει τον ίδιο ρόλο στα νεύρα που παίζει η μόνωση γύρω από ένα ηλεκτρικό καλώδιο -- αλλά είναι δύσκολο να ανακαλύψουν τις λεπτομέρειες του πώς συμβαίνει αυτό. Επειδή οι επιθέσεις της νόσου συμβαίνουν στον εγκέφαλο και τον νωτιαίο μυελό, δεν είναι δυνατόν να ληφθούν βιοψίες από ζωντανούς ασθενείς.
«Αυτή τη στιγμή, απλά δεν μπορούμε να έχουμε πρόσβαση σε άρρωστο ιστό από ασθενείς με σκλήρυνση κατά πλάκας με κανονικό τρόπο. Ορισμένοι ασθενείς δωρίζουν εγκεφάλους μετά το θάνατό τους, αλλά σε εκείνο το σημείο η ασθένεια έχει προχωρήσει αρκετά», δήλωσε ο Aaron Morris, επίκουρος καθηγητής βιοϊατρικής μηχανικής του U-M και συν-συγγραφέας της μελέτης στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών.
Χωρίς κατανόηση του τρόπου λειτουργίας της νόσου, οι ερευνητές δεν ήταν σε θέση να αναπτύξουν αποτελεσματικές θεραπείες.
Μέχρι στιγμής τα εγκεκριμένα φάρμακα βοηθούν στην επιβράδυνση της εξέλιξης της νόσου, αλλά δεν προσφέρουν πλήρη ύφεση. Δεδομένου ότι βασίζονται στην καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος, εκθέτει επίσης τους ασθενείς σε λοιμώξεις.
"Παγίδα" για τα δυσλειτουργικά ανοσοκύτταρα
Για να βοηθήσει να γίνουν εφικτές καλύτερες θεραπείες, η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε ένα εμφύτευμα που μοιάζει με σφουγγάρι, το οποίο προηγουμένως χρησιμοποιούνταν για τη διάγνωση της υποτροπιάζουσας σκλήρυνσης κατά πλάκας ή για να ανακαλύψουν αν ένα εμφυτευμένο όργανο απορρίπτεται. Συγκεκριμένα πρόκειται για έναν κύλινδρο από βιοδιασπώμενο πολυεστέρα, διαμέτρου 13 χιλιοστών και ύψους 2 χιλιοστών, που είναι γεμάτος μικρούς πόρους όπου μπορούν να προσκολληθούν κύτταρα.
Μετά την εμφύτευση του ακριβώς κάτω από το δέρμα γύρω από τις ωμοπλάτες, η ομάδα προκάλεσε την αυτοάνοση πάθηση που μοιάζει με τη σκλήρυνση κατά πλάκας στα μισά ποντίκια, ενώ τα υπόλοιπα έπαιξαν τον ρόλο της υγιούς ομάδας ελέγχου για να γίνει η σύγκριση.
Με την πάροδο αρκετών εβδομάδων, τα ανοσοκύτταρα που προσελκύονταν από το ξένο αντικείμενο αναπτύχθηκαν στους πόρους, μαζί με άλλα κύτταρα. Με τον τρόπο αυτό δημιουργήθηκε ένα υποκατάστατο ιστού εκτός του κεντρικού νευρικού συστήματος που παρέχει ενδείξεις για τη διαταραγμένη ανοσολογική απόκριση στη σκλήρυνση κατά πλάκας στο οποίο ήταν εφικτό να γίνει βιοψία.
Η ομάδα ανέλυσε τον ιστό από τα σφουγγάρια με αλληλούχιση RNA ενός κυττάρου για να ανακαλύψει τι έκαναν τα μεμονωμένα κύτταρα, γεγονός που βοήθησε στην αποκάλυψη των διαφορών μεταξύ νοσούντος και υγιούς ιστού. Μια ομάδα πρωτεϊνών που ονομάζονται CC χημειοκίνες ήταν ιδιαίτερα υπερδραστήρια στον άρρωστο ιστό. Αυτές οι πρωτεΐνες καλούν άλλα κύτταρα να καταπολεμήσουν τη μόλυνση, αλλά όταν αυτή η δραστηριότητα τους είναι πολύ έντονη, ενεργοποιούν τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος να επιτεθούν στον υγιή ιστό.
Με αυτές τις πληροφορίες στα χέρια τους, οι ερευνητές ανέπτυξαν ενέσιμα νανοσωματίδια, διαμέτρου μόλις 400 νανομέτρων, που περιβάλλουν μια βασική χημειοκίνη CC και διακόπτουν την εξέλιξη της φλεγμονής. Αυτός ο μηχανισμός απέτρεψε την ανάπτυξη των συμπτωμάτων όταν τα ποντίκια έλαβαν θεραπεία νωρίς και μείωσε τα συμπτώματά τους περισσότερο από το μισό αν τους χορηγηθεί μετά την έναρξη της νόσου. Μια προσεκτική εξέταση των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος επιβεβαίωσε λιγότερη δραστηριότητα της νόσου στα ποντίκια που έλαβαν θεραπεία με νανοσωματίδια.
