Sel stem terhadap sindrom Down dan penyakit Alzheimer: sasaran biasa dan pendekatan yang diperibadikan

Para saintis dari Organisasi Megabank Perubatan Tohoku di Universiti Tohoku (Jepun) telah menerbitkan ulasan komprehensif mengenai pendekatan sel stem semasa dan menjanjikan untuk rawatan sindrom Down (DS) dan penyakit Alzheimer (AD) dalam Penyelidikan & Terapi Sel Stem. Walaupun etiologi berbeza - trisomi 21 dalam DS dan pengumpulan bergantung kepada umur patologi β-amyloid dan tau dalam AD - kedua-dua penyakit dicirikan oleh mekanisme neuroinflammation yang sama, tekanan oksidatif, dan kehilangan sambungan sinaptik, menjadikannya sasaran berpotensi untuk terapi sel.

Sumber sel stem dan potensinya

• Sel stem saraf (NSCs). Mereka mampu membezakan neuron dan astrosit baru. Dalam model praklinikal diabetes dan AD, pemindahan NSC mengakibatkan

  • pemulihan bilangan neuron dalam hippocampus,
  • meningkatkan pembelajaran dan ingatan (meningkatkan prestasi dalam ujian maze),
  • mengurangkan tahap sitokin proinflamasi (TNF-α, IL-1β) sebanyak 40-60%.

• Sel stem mesenchymal (MSCs). Melalui rembesan faktor trofik (BDNF, GDNF) dan eksosom, mengurangkan keradangan saraf dan merangsang neurogenesis endogen. Dalam model pesakit Alzheimer, mereka mengesahkan

  • pengurangan plak amiloid sebanyak 30-50%,
  • pemulihan ketumpatan sinaptik (PSD95, Synaptophysin).

• Sel stem pluripotent teraruh (iPSCs). Diperolehi daripada sel pesakit diabetes atau AD, mereka membenarkan pemodelan penyakit buatan tersuai, ujian campur tangan terapeutik dan, berpotensi, penciptaan pemindahan serasi automatik.

• Sel stem embrionik (ESC): Dengan keplastikan tertinggi, ia kekal sebagai sumber utama untuk penyelidikan asas, walaupun penggunaan klinikalnya dihadkan oleh piawaian etika.

Mekanisme terapeutik am

1. Aktiviti anti-amyloidogenic. Sel MSC dan NSC merangsang mikroglia dan astrosit untuk menelan β-amyloid, mempercepatkan penyingkirannya daripada parenkim.
2. Modulasi neuroinflammation. Faktor yang dirahsiakan daripada MSC mengurangkan pengaktifan inflammasom NLRP3 dan menyekat penghijrahan astrosit proinflamasi (fenotip A1).
3. Rangsangan neurogenesis endogen. NSC dan faktor pertumbuhan dari MSC mengaktifkan progenitor neuron rizab di zon subventrikular dan hippocampus.
4. Kesan antioksidan. Eksosom MSC membawa miRNA dan protein yang meningkatkan ekspresi gen antioksidan (NRF2, SOD2).

Peringkat perkembangan klinikal

• Penyakit Alzheimer.

  • Ujian klinikal fasa awal I/II MSC dan NSC sedang dijalankan, di mana perkara berikut telah diperhatikan:

    • trend ke arah peningkatan dalam ujian kognitif MMSE dan ADAS-Cog sebanyak 10–15% selepas 6 bulan,
    • pengurangan tahap p-tau dan β-amyloid dalam cecair serebrospinal.

• Sindrom Down.

  • Setakat ini, terhad kepada kajian praklinikal dalam model tetikus, NSC yang dipindahkan meningkatkan prestasi kognitif dan mengurangkan hiperplasia mikroglial.
  • Kajian perintis klinikal pertama pentadbiran MSC dirancang untuk menilai keselamatan dan kesan ke atas fungsi neurologi.

Cabaran Utama dan Hala Tuju Masa Depan

• Isu etika dan kawal selia dalam penggunaan ESC dan iPSC.
• Risiko tumor dan penolakan imun, terutamanya dengan ESC.
• Penyeragaman protokol: dos, laluan penghantaran (intracerebral, intrathecally), masa optimum intervensi.
• Pemperibadian terapi: menggabungkan maklumat genetik pesakit (cth genotip APOE dalam AD) dan jenis sel stem untuk keberkesanan maksimum.
• Pendekatan gabungan: menggabungkan pemindahan sel dengan vaksinasi β-amyloid atau perencat kinase τ-protein.

Kajian itu menekankan bahawa walaupun sindrom Down dan penyakit Alzheimer berbeza dalam punca, mekanisme neurodegeneratif mereka bertindih, dan sel stem muncul sebagai alat serba boleh untuk memodulasinya. "Peralihan dari praklinikal ke klinikal memerlukan usaha bersepadu oleh ahli sains saraf, ahli genetik, dan ahli etika, " penulis membuat kesimpulan. "Tetapi potensi untuk mengubah perjalanan penyakit ini sangat besar."