Wissenschaftler implantieren Affenzellen wieder in ihre eigenen Gehirne

Die Wissenschaftler haben Nervenzellen, die aus der Haut eines Affen stammen, in ihr Gehirn transplantiert und festgestellt, dass sich die Zellen nach einer neuen Studie im Journal in verschiedene Arten von reifen Gehirnzellen verwandelt haben Zellberichte.
Die Wissenschaftler zeigten, dass die Zellen nach sechs Monaten völlig normal aussahen und nur noch nachweisbar waren, weil sie ursprünglich mit einem fluoreszierenden Protein markiert waren. Das Experiment ist ein Beweis für das Konzept der personalisierten Medizin - Behandlungen, die für jedes Individuum gemacht werden - weil alle Zellen von adulten Zellen in der Haut jedes Affen abgeleitet sind.
Ein häufiges Problem bei Zelltransplantationen ist die Immunabstoßung, aber da die Hautzellen von ihrem eigenen Körper stammten, war dies kein Problem.
Senior-Autor Su-Chun Zhang, Professor für Neurowissenschaften an der Universität von Wisconsin-Madison, erklärte:

"Wenn man das Gehirn betrachtet, kann man nicht sagen, dass es ein Transplantat ist. Strukturell sieht das Wirtsgehirn wie ein normales Gehirn aus; das Transplantat kann nur unter dem Fluoreszenzmikroskop gesehen werden."

Marina Emborg, Dozentin für Medizinische Physik an der UW-Madison und Co-Autorin der Studie, sagt: "Dies ist das erste Mal, dass ich bei einem nichtmenschlichen Primaten gesehen habe, dass die transplantierten Zellen so gut integriert sind eine minimale Reaktion. Und nach sechs Monaten, um keine Narbe zu sehen, war das der beste Teil. "

Personalisierte Medizin - eine Realität?

Die Wissenschaftler implantierten die Zellen in die Affen mit einer neuen chirurgischen Methode, die von einem MRI-Bild geleitet wurde. Drei Rhesusaffen, die im Experiment verwendet wurden, hatten eine Läsion in ihren Gehirnen, die die Bewegungsstörung der Parkinson-Krankheit hervorrief - eine Störung, von der fast eine Million Amerikaner betroffen waren.
Parkinson ist das Ergebnis einer Reihe von Dopamin-produzierenden Neuronen sterben.
Die implantierten Zellen stammten von pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) - ähnlich wie embryonale Stammzellen - verwandeln sich in fast jede Zelle des Körpers. iPS-Zellen stammen jedoch von adulten Zellen anstelle von Embryonen.
Die iPS-Zellen wurden dann verändert Vorläuferzellen im Labor. Diese Zellen im mittleren Stadium sind auf Nervenzellen spezialisiert, die Nervensignale transportieren, und auf Gliazellen, die Ernährungsfunktionen und -unterstützung übernehmen. Die letzte Stufe der Reifung fand innerhalb des Affen statt.
Zhang war die erste Person auf der Welt, die Nervenzellen aus embryonalen Stammzellen und dann iPS-Zellen herleitete und einen entscheidenden Faktor ins Spiel brachte: "Wir differenzieren die Stammzellen nur zu Nervenzellen. Es würde nicht funktionieren, eine kontaminierte Zellpopulation zu transplantieren durch nicht-neurale Zellen. "
Bei Stammzelltransplantationen ist Krebs immer eine Gefahr, jedoch waren keine Anzeichen der Krankheit vorhanden. Zhang kommentierte:

"Ihr Aussehen ist normal, und wir haben auch Antikörper verwendet, die Zellen markieren, die sich schnell teilen, wie Krebszellen sind, und das sehen wir nicht. Und wenn man sich anschaut, was aus den Zellen geworden ist, werden sie zu Neuronen mit langen Axonen [leitend Wie wir erwarten, produzieren sie auch Oligodendrozyten, die dazu beitragen, isolierende Myelinscheiden für Neuronen aufzubauen, wie sie sollten. Das heißt, sie sind richtig gereift und sind nicht bösartig. "

Zhang leitete die Gruppe bei der Verwendung von iPS-Zellen im Waisman Center auf dem Campus der Universität von Wisconsin-Madison. Die Forscher nutzten das Experiment als Beweis für das Prinzip, aber sie verpflanzten nicht genug Neuronen, um die dopaminbildenden Zellen im Gehirn zu ersetzen, und das Verhalten des Tieres wurde nicht besser.

Eine bahnbrechende Technik

Die neue Technik ist vielversprechend, jedoch ist sie bei weitem nicht in der Klinik einsetzbar. Die Autoren weisen darauf hin, dass mehr Forschung durchgeführt werden muss, um die Sicherheit und Nebenwirkungen der Methode abzuschätzen.
Unabhängig davon ist die aktuelle Studie ein Sprungbrett, von dem Menschen mit vielen Krankheiten profitieren könnten. Es ist ein Schritt in Richtung personalisierte Medizin.
Die Notwendigkeit einer neuen Behandlung ist endlos, bemerken die Autoren - jedes Jahr wird Parkinson bei 60.000 neuen Patienten diagnostiziert.
Zhang schließt ab:

"Es ist wirklich die erste Transplantation von iPS-Zellen von einem nicht-menschlichen Primaten zurück in das gleiche Tier, nicht nur im Gehirn. Ich habe niemanden gesehen, der reprogrammierte iPS-Zellen in das Blut, die Bauchspeicheldrüse oder sonst wo in die Leber transplantiert hat selbe Primat. Diese Proof-of-Principle-Studie an Primaten zeigt die Hoffnung auf eine personalisierte regenerative Medizin. "

Geschrieben von Kelly Fitzgerald