Стволови клетки срещу синдрома на Даун и болестта на Алцхаймер: общи цели и персонализирани подходи

Учени от организацията Tohoku Medical Megabank в университета Тохоку (Япония) публикуваха обстоен преглед на настоящите и обещаващи подходи със стволови клетки за лечение на синдрома на Даун (DS) и болестта на Алцхаймер (AD) в Stem Cell Research & Therapy. Въпреки различната им етиология - тризомия 21 при DS и възрастово-зависимо натрупване на β-амилоид и тау патология при AD - и двете заболявания се характеризират със сходни механизми на невровъзпаление, оксидативен стрес и загуба на синаптични връзки, което ги прави потенциални мишени за клетъчни терапии.

Източници на стволови клетки и техният потенциал

• Невронни стволови клетки (NSC). Те са способни да се диференцират в нови неврони и астроцити. В предклинични модели на диабет и болест на Алцхаймер, трансплантацията на NSC е довела до...

  • възстановяване на броя на невроните в хипокампуса,
  • подобряване на ученето и паметта (подобряване на представянето в тестове с лабиринти),
  • намаляване на нивото на провъзпалителни цитокини (TNF-α, IL-1β) с 40–60%.

• Мезенхимни стволови клетки (МСК). Чрез секрецията на трофични фактори (BDNF, GDNF) и екзозоми, намаляват невровъзпалението и стимулират ендогенната неврогенеза. В модели на пациенти с Алцхаймер, те потвърдиха...

  • намаляване на амилоидните плаки с 30–50%,
  • възстановяване на синаптичната плътност (PSD95, Synaptophysin).

• Индуцирани плурипотентни стволови клетки (iPSC). Получени от клетки на пациенти с диабет или болест на Алцхаймер, те позволяват персонализирано моделиране на заболявания, тестване на терапевтични интервенции и потенциално създаване на автосъвместими трансплантати.

• Ембрионални стволови клетки (ЕСК): С най-висока пластичност, те остават ключов източник за фундаментални изследвания, въпреки че клиничното им приложение е ограничено от етични стандарти.

Общи терапевтични механизми

1. Антиамилоидогенна активност. MSC и NSC клетките стимулират микроглията и астроцитите да поглъщат β-амилоид, ускорявайки отстраняването му от паренхима.
2. Модулация на невровъзпалението. Секретираните фактори от мезенхимните стволови клетки (МСК) намаляват активирането на NLRP3 инфламазома и потискат миграцията на провъзпалителни астроцити (А1 фенотип).
3. Стимулиране на ендогенна неврогенеза. NSC и растежни фактори от MSC активират резервни невронни прогенитори в субвентрикуларната зона и хипокампуса.
4. Антиоксидантен ефект. Екзозомите на MSC носят miRNA и протеини, които увеличават експресията на антиоксидантни гени (NRF2, SOD2).

Етапи на клинично развитие

• Болест на Алцхаймер.

  • Ранните клинични изпитвания фаза I/II на MSC и NSC са в ход, като вече е отбелязано следното:

    • тенденция към подобрение в когнитивните тестове MMSE и ADAS-Cog с 10–15% след 6 месеца,
    • намаляване на нивото на p-тау и β-амилоид в цереброспиналната течност.

• Синдром на Даун.

  • Досега, ограничени до предклинични проучвания върху миши модели, трансплантираните нестероидни стволови клетки (NSCs) подобряват когнитивните функции и намаляват микроглиалната хиперплазия.
  • Първите клинични пилотни проучвания за прилагане на мезенхимни стволови клетки (МСК) са планирани за оценка на безопасността и въздействието върху неврологичните функции.

Ключови предизвикателства и бъдещи насоки

• Етични и регулаторни въпроси при използването на ESC и iPSC.
• Риск от тумори и имунно отхвърляне, особено при ембрионална ембрионална склероза (ESC).
• Стандартизация на протоколите: дозировка, път на приложение (интрацеребрално, интратекално), оптимално време на интервенция.
• Персонализация на терапията: комбиниране на генетичната информация на пациента (напр. APOE генотип при AD) и типа стволови клетки за максимална ефективност.
• Комбинирани подходи: комбиниране на клетъчни трансплантации с β-амилоидна ваксинация или τ-протеин киназни инхибитори.

В преглед се подчертава, че макар синдромът на Даун и болестта на Алцхаймер да се различават по причини, техните невродегенеративни механизми се припокриват и стволовите клетки се очертават като универсален инструмент за модулирането им. „Преходът от предклинично към клинично състояние ще изисква съгласувани усилия от страна на невролози, генетици и етици“, заключават авторите. „Но потенциалът за промяна на хода на тези заболявания е огромен.“