De hersenen verjongen: Gezonde cellen vervangen zieke cellen
Uit Neuroscience News -21 juli 2023
Samenvatting: Uit een veelbelovende studie met muizen blijkt dat getransplanteerde gezonde gliacellen zieke of verouderde hersencellen kunnen overstemmen en vervangen, waardoor de normale hersenfunctie mogelijk wordt hersteld. Deze doorbraak suggereert een breed potentieel voor de behandeling van neurodegeneratieve ziekten, zoals de ziekte van Huntington, ALS en sommige genetische vormen van schizofrenie.
Oncontroleerbare bewegingen, geheugenverlies, stemmingswisselingen en vergeetachtigheid. Dit zijn enkele van de symptomen van neurodegeneratieve ziekten waarbij cellen in het centrale zenuwstelsel stoppen met werken of afsterven. Veel van deze aandoeningen worden met name veroorzaakt door ziekte of verlies van de ondersteunende cellen van de hersenen, de zogenaamde microgliacellen. Deze aandoeningen zijn vooral een uitdaging om te behandelen en te bestuderen omdat de zieke cellen zich in de menselijke hersenen bevinden. Er is echter hoop op nieuwe effectieve behandelingen.
Nieuw onderzoek van de Universiteit van Kopenhagen toont aan dat de zieke en verouderde hersencellen vervangen kunnen worden door nieuwe en verse cellen, waardoor de normale hersenfunctie mogelijk hersteld kan worden. In het onderzoek transplanteerden de onderzoekers gezonde gliacellen in de hersenen van muizen die al bevolkt waren met zieke menselijke gliacellen. Het team gebruikte een unieke methode om muizenhersenen te vermenselijken, waardoor ze de interactie tussen menselijke cellen konden analyseren. Klinische proeven op drie verschillende hersenziekten zullen naar verwachting binnen de komende twee jaar van start gaan.
Belangrijkste feiten:
- Gezonde gliacellen die in gehumaniseerde muizenhersenen worden getransplanteerd, kunnen zowel zieke als verouderde cellen overwinnen en vervangen.
- Deze ontdekking opent mogelijkheden voor de behandeling van verschillende ziekten van gliacellen, waaronder de ziekte van Huntington, ALS en genetisch bepaalde vormen van schizofrenie.
- De onderzoekers verwachten binnen de komende twee jaar klinische proeven te starten, in afwachting van veiligheidsgegevens over celtransplantaties op lange termijn.
In het onderzoek transplanteerden de onderzoekers gezonde gliacellen in de hersenen van muizen die al bevolkt waren met zieke menselijke gliacellen.
We laten de onderzoekers aan het woord: “Wanneer we gezonde menselijke gliale progenitorcellen transplanteren in de hersenen van muizen, die al gekoloniseerd zijn door zieke menselijke hersencellen, overwinnen de gezonde cellen de zieke cellen. Nog opmerkelijker is, dat we ook ontdekten dat jongere cellen verouderde cellen vervangen als ze in verder gezonde hersenen worden getransplanteerd.
“Dat maakt het potentiële gebruik van gliaceltransplantatie zeer breed, omdat we allerlei ziektedoelen zouden kunnen behandelen waarbij we oudere gliacelpopulaties hebben,” zegt Steve Goldman, die professor is aan het Center for Translational Neuromedicine aan de Universiteit van Kopenhagen. Hij is de hoofdauteur van het nieuwe onderzoek.
Gliale progenitorcellen kunnen cellen maken die astrocyten worden genoemd, de ondersteunende cellen die de toevoer van zuurstof en voedingsstoffen van de bloedvaten naar de neuronen beschermen en verzekeren, terwijl ze afvalstoffen verwijderen, en andere cellen die oligodendrocyten worden genoemd, die myeline maken, de isolerende stof van de witte hersenstof.
Hoewel het onderzoek werd uitgevoerd bij muizen, maakte de gehumaniseerde hersenmethode die Steve Goldman en zijn groep ontwikkelden het mogelijk om menselijke hersencellen te onderzoeken in levende volwassen hersenen, waardoor het waarschijnlijk is dat hun resultaten ook van toepassing zullen zijn op menselijke patiënten.
Gezonde cellen verdringen zieke cellen
In het onderzoek transplanteerden de onderzoekers gezonde gliacellen in de hersenen van muizen die al bevolkt waren met zieke menselijke gliacellen.
Eerder hadden de onderzoekers de voordelen aangetoond van het transplanteren van gezonde menselijke cellen in muismodellen met de Ziekte van Huntington. Maar omdat het bij die experimenten ging om menselijke cellen, die hersencellen van muizen vervingen, moesten de onderzoekers bewijzen dat hetzelfde resultaat zou optreden bij het vervangen van menselijke cellen door menselijke cellen.
“We transplanteerden de gezonde menselijke cellen in de muizen die ‘gehumaniseerd’ waren met de gemuteerde Huntington-expressieve gliacellen, en de gezonde gliacellen overstemden en vervingen de zieke gliacellen, waardoor de zieke gliacellenpopulatie feitelijk uitgeroeid werd,” aldus Steve Goldman.
Hetzelfde resultaat werd waargenomen toen de onderzoekers probeerden om niet-zieke, gezonde maar verouderde gliacellen te vervangen door nieuwe cellen. De jongere cellen overwonnen met succes de verouderde cellen.
“Dat vertelde ons dat het niet alleen een kwestie was van gezonde cellen die de zieke cellen van de ZvH konden overwinnen, maar dat dit veel breder was in termen van potentieel gebruik, omdat we allerlei ziektedoelen konden onderzoeken waar we oudere of zieke gliale populaties hebben. Het voordeel is aanzienlijk als het gaat om waar dit naartoe kan gaan, omdat er allerlei ziekten van gliacellen zijn,” zegt Steve Goldman.
Hieronder vallen ziekten zoals multiple sclerose en beroerte van de witte stof, maar ook neurodegeneratieve ziekten zoals Huntington, ALS en sommige vormen van genetisch bepaalde schizofrenie.
Behandelingen bij mensen zijn binnen een paar jaar al mogelijk
Het nieuwe onderzoek biedt grote perspectieven voor nieuwe behandelingen van complexe ziekten.
“Als we de zieke en verouderde cellen kunnen vervangen, dan zouden we in staat moeten zijn om aspecten van de normale functie in deze degeneratieve ziekten te herstellen, zoals we hebben gezien met onze experimentele modellen van de ziekte van Huntington,” zegt Steve Goldman, die eraan toevoegt:
“Maar dat is eigenlijk een principebewijs, want we denken dat hetzelfde ook zou werken bij sommige van deze andere ziekten. Bij ALS, sommige vormen van de fronto-temporale dementie en zelfs bij sommige van de erfelijke vormen van schizofrenie, evenals bij de myelineziekten en leeftijdsgebonden verlies van witte stof.”
De mogelijkheid van nieuwe behandelingen is niet ver weg. De onderzoekers stellen al klinische proeven voor om het effect op drie verschillende hersenziekten te testen, waaronder de ziekte van Huntington en twee ziekten van de witte stof, progressieve multiple sclerose en de ziekte van Pelizaeus-Merzbacher.
“We zijn al vrij ver. We moeten nog steeds absoluut zeker zijn van de veiligheid van de cellen op de lange termijn nadat we ze getransplanteerd hebben. Maar we verwachten die gegevens over ongeveer anderhalf jaar te hebben,” zegt Steve Goldman en voegt eraan toe:
“Op dat moment kunnen we hopelijk de goedkeuring krijgen om naar patiënten te gaan, dus ik hoop dat we over twee jaar kunnen beginnen met proeven met deze aanpak.”
Uit Neuroscience News -21 juli 2023
Oorspronkelijk artikel: “Young glial progenitor cells competitively replace aged and diseased human glia in the adult chimeric mouse brain” by Steve A. Goldman et al. Nature Biotechnology
Author: Sascha Rasmussen email: sascha.kael.rasmussen@sund.ku.dk
Source: University of Copenhagen
