Neuraaliset kantasolut, suurelta osin erilaistumattomat solut, jotka ovat peräisin keskushermostosta. Neuraalisilla kantasoluilla (NSC) on potentiaalia saada aikaan jälkeläissoluja, jotka kasvavat ja erilaistuvat neuroneiksi ja glia-soluiksi (ei-hermosolut, jotka eristävät hermosolut ja lisäävät nopeutta, jolla hermosolut lähettävät signaaleja).
kantasolu: Neuraaliset kantasolut
Tutkimukset ovat osoittaneet, että aivoissa on myös kantasoluja. Nisäkkäissä syntyy hyvin vähän uusia neuroneja syntymän jälkeen, mutta joitain neuroneja
Vuosien ajan ajateltiin, että aivot olivat suljettu, kiinteä järjestelmä. Jopa kuuluisa espanjalainen neuroanatomisti Santiago Ramón y Cajal, joka voitti Nobelin fysiologiapalkinnon vuonna 1906 neuronin perustamisesta aivojen perussoluksi, ei tiennyt neurogeneesin mekanismeista (hermokudoksen muodostumisesta) muuten huomattavan uransa aikana. 1900-luvun jälkipuoliskolla oli vain kourallinen löytöjä, pääasiassa rotilla, linnuilla ja kädellisillä, jotka vihjasivat aivosolujen uudistamiskykyyn. Tänä aikana tutkijat olettivat, että kun aivot ovat vaurioituneet tai alkaneet huonontua, ne eivät voi uudistaa uusia soluja tavalla, jolla muun tyyppiset solut, kuten maksa- ja ihosolut, kykenevät uudistumaan. Uusien aivosolujen luomisen aikuisissa aivoissa ajateltiin olevan mahdotonta, koska uusi solu ei koskaan pystynyt integroitumaan täysin aivojen nykyiseen monimutkaiseen järjestelmään. Vasta vuonna 1998 havaittiin NSC: t ihmisissä, ja ne löydettiin ensin aivojen alueelta, nimeltään hippokampuksella, jonka tiedettiin olevan väline muistojen muodostumisessa. NSC: ien todettiin myöhemmin olevan aktiivisia myös haju- sipuleissa (hajua käsittelevä alue) ja lepotilassa ja passiivisissa väliseinässä (alue, joka käsittelee tunteita), striatumissa (alue, joka prosessoi liikettä) ja selkäytimessä.
Nykyään tutkijat tutkivat lääkkeitä, jotka voisivat aktivoida lepotilassa olevat NSC: t, mikäli alueet, joilla neuronit sijaitsevat, vaurioituvat. Muilla tutkimusväylillä pyritään selvittämään tapoja siirtää NSC: t vaurioituneille alueille ja saada ne houkuttelemaan siirtymään vaurioituneille alueille. Vielä muut kantasolututkijat pyrkivät ottamaan kantasoluja muista lähteistä (ts. Alkioista) ja vaikuttamaan näihin soluihin kehittymään neuroneiksi tai glia-soluiksi. Näistä kantasoluista kiistanalaisimmat ovat ihmisalkioista hankitut solut, jotka on tuhottava solujen saamiseksi. Tutkijat ovat kyenneet luomaan indusoituja pluripotentteja kantasoluja ohjelmoimalla aikuisten somaattiset solut (kehon solut lukuun ottamatta siittiöitä ja munasoluja) ottamalla käyttöön tiettyjä sääteleviä geenejä. Uudelleenohjelmoitujen solujen muodostaminen vaatii kuitenkin retroviruksen käytön, ja siksi näillä soluilla on potentiaali tuoda haitallisia syöpää aiheuttavia viruksia potilaisiin. Alkion kantasoluilla (ESC) on hämmästyttävä potentiaali, koska ne voidaan muuttaa minkä tahansa tyyppisiksi soluiksi, joita ihmiskehossa löytyy, mutta lisätutkimuksia tarvitaan parempien menetelmien kehittämiseksi ESC: ien eristämiseksi ja tuottamiseksi.
Aivohalvauksen palautuminen on yksi tutkimusalue, josta on löydetty paljon kantasoluhoidon lupauksista ja monimutkaisuuksista. Kantasoluterapiassa voidaan käyttää kahta päätavoitetta: endogeeninen lähestymistapa tai eksogeeninen lähestymistapa. Endogeeninen lähestymistapa perustuu aikuisten NSC: ien stimulointiin potilaan omassa kehossa. Näitä kantasoluja löytyy aivojen dentaattisen gyruksen (osa hippokampuksen osasta) kahdesta vyöhykkeestä, samoin kuin rintakehästä (basaalgangliaalien osa, joka sijaitsee syvällä aivojen pallonpuoliskojen sisällä), neokorteksissa (erittäin käännetty aivokuori) ja selkäydin. Rottimalleissa kasvutekijöitä (solujen kasvua välittäviä aineita), kuten fibroblastikasvutekijää-2, verisuonten endoteelin kasvutekijää, aivoista peräisin olevaa neurotrofista tekijää ja erytropoietiinia, on annettu iskujen jälkeen pyrkiessä indusoimaan tai edistämään neurogeneesiä, siten estääkseen aivovaurioita ja vauhdittamassa toiminnan palautumista. Lupaavin kasvutekijä rotamalleissa oli erytropoietiini, joka edistää hermosolujen lisääntymistä ja jonka on osoitettu indusoivan neurogeneesiä ja toiminnan paranemista rotien embolisen aivohalvauksen jälkeen. Tätä seurasi kliiniset tutkimukset, joissa erytropoietiinia annettiin pienelle näytteelle aivohalvauspotilaita, jotka osoittivat lopulta dramaattisia parannuksia lumelääkeryhmän yksilöihin nähden. Erytropoietiini on myös osoittanut lupaavia skitsofreniaa sairastaville potilaille ja potilaille, joilla on multippeliskleroosi. Lisää tutkimuksia on kuitenkin tehtävä suuremmille potilasryhmille erytropoietiinin tehon varmistamiseksi.
Eksogeeniset kantasoluterapiat luottavat uuttamiseen, in vitro viljelyyn ja myöhempään kantasolujen siirtoon aivohalvauksen aivojen alueille. Tutkimukset ovat osoittaneet, että aikuisten NSC: t voidaan saada dentatusta gyrusista, hippokampuksesta, aivokuoresta ja subkortikaalisesta valkeasta aineesta (kerros aivokuoren alla). Varsinaiset elinsiirtotutkimukset on tehty selkärangan vammoilla kärsiville rotille käyttäen kantasoluja, jotka on biopsioitu aikuisen aivojen subventrikulaarisesta alueesta (nesteellä täytettyjen aivoonteloiden tai kammioiden seinämien taustalla oleva alue). Onneksi biopsian seurauksena ei ollut toiminnallisia puutteita. Rotilla on myös tehty tutkimuksia, joissa ESC: t tai sikiöstä peräisin olevat hermosolut ja progenitorisolut (erilaistumattomat solut; samanlaisia kuin kantasolut, mutta joilla on kapeammat erottelukyky) on siirretty aivohalvauksen vaurioittamiin aivojen alueisiin. Näissä tutkimuksissa siirretyt NSC: t erottuivat onnistuneesti neuroneihin ja glia-soluihin, ja toiminnassa todettiin jonkin verran palautumista. Suurin varoitus eksogeenisissä terapioissa on kuitenkin se, että tutkijoiden ei ole vielä ymmärretty etukäteen solujen erilaistumisen mekanismeja ja niiden integroitumista olemassa oleviin hermosoluverkkoihin. Lisäksi tutkijat ja lääkärit eivät vielä tiedä miten hallita NSC: ien ja niiden jälkeläisten leviämistä, muuttoliikettä, erilaistumista ja selviytymistä. Tämä johtuu siitä, että NSC: itä säätelee osittain erikoistunut mikroympäristö tai markkinarako, jossa ne sijaitsevat.
On myös tutkittu hematopoieettisia kantasoluja (HSC), jotka yleensä erilaistuvat verisoluiksi, mutta voivat myös olla erilaistuneet hermosoluihin. Näitä HSC: itä löytyy luuytimestä, napanuoran verestä ja perifeerisistä verisoluista. Mielenkiintoista, että näiden solujen on havaittu liikkuvan spontaanisti tietyn tyyppisillä aivohalvauksilla, ja niitä voidaan edelleen mobilisoida myös granulosyyttikolonia stimuloivalla tekijällä (G-CSF). G-CSF: n tutkimukset rotilla ovat osoittaneet, että se voi johtaa toiminnalliseen paranemiseen aivohalvauksen jälkeen, ja kliiniset tutkimukset ihmisillä vaikuttavat lupaavilta. Ulkoisia tutkimuksia on tehty myös rotilla, joilla on HSC. HSC: t annettiin paikallisesti vauriokohdassa joissain tutkimuksissa tai annettiin systemaattisesti laskimonsisäisen siirron avulla muissa tutkimuksissa. Jälkimmäinen menetelmä on yksinkertaisesti toteutettavissa, ja tehokkaimmat HSC: t näyttävät olevan ääreisverestä johdettuja.
Epilepsian ja Parkinsonin taudin kantasoluterapiassa tehty tutkimus osoittaa myös lupauksen ja vaikeuden kantasolujen asianmukaisessa viljelyssä ja niiden tuomisessa elävään järjestelmään. ESC-solujen suhteen tutkimukset ovat osoittaneet, että ne kykenevät erottautumaan dopaminergisiin neuroneihin (neuroneihin, jotka siirtävät tai aktivoivat dopamiinin), selkärangan motorisiin neuroneihin ja oligodendrosyyteihin (ei-hermosoluihin, jotka liittyvät myeliinin muodostumiseen). Epilepsian hoitamiseen tarkoitetuissa tutkimuksissa hiiren alkion kantasoluista peräisin olevat hermoesiasteet (ESN) siirrettiin kroonisesti epileptisten rottien ja kontrollirottien hippokampukseen. Transplantaation jälkeen ESN: ien toiminnallisissa ominaisuuksissa ei löytynyt eroja, koska niillä kaikilla oli neuroneille ominaiset synaptiset ominaisuudet. Vielä on kuitenkin jäljellä, kykenevätkö ESN: t selviytymään pitkään epileptisessä hippokampuksessa, erittelemään neuroneiksi, joilla on asianmukaiset hippokampuksen toiminnot, ja tukahduttamaan oppimisen ja muistivajeet kroonisen epilepsian yhteydessä. NSC: ien, toisaalta, on jo havaittu hengissä ja erilaistuneiksi neuronien funktionaalisiin muotoihin rotilla. On kuitenkin epäselvää, kykenevätkö NSC: t erottautumaan erilaisiksi funktionaalisiksi muodoiksi sopivina määrinä ja voivatko ne synapsisoitua kunnolla hypereksipoituvien neuronien kanssa estääkseen niitä, hillitsemään siten kouristuksia.
Parkinsonin taudin hoidot osoittavat myös lupauksia ja kohtaavat samanlaisia esteitä. Ihmisen sikiön mesenkefaalisen kudoksen (keskiaivasta johdettu kudos, joka muodostaa osa aivokalvoa) siirtämistä Parkinson-potilaiden striataan on tehty kliinistä tutkimusta. Tämän kudoksen saatavuus on kuitenkin rajoitettu, mikä tekee ESC-siirrosta houkuttelevamman. Itse asiassa tutkimus on jo osoittanut, että siirrettävät dopaminergiset hermosolut - sellaiset neuronit, joihin Parkinsonin tauti vaikuttaa - voivat syntyä hiiren, kädellisten ja ihmisen ESC: stä. Yksi suuri ero hiiren ja ihmisen ESC: n välillä on kuitenkin se, että ihmisen ESC: t erottuvat paljon kauemmin (jopa 50 päivää). Myös ihmisen ESC: n erotteluohjelmat edellyttävät eläinserumin lisäämistä lisääntymiseen, mikä saattaa rikkoa tiettyjä lääketieteellisiä määräyksiä maasta riippuen. Tutkijoiden on myös selvitettävä tapa saada ESC: stä johdetut dopaminergiset esisolut selviytymään pidempään ajanjaksoon siirron jälkeen. Viimeiseksi on kysymys ESC-johdettujen solupopulaatioiden puhtaudesta; kaikki solut on varmennettava dopaminergisiksi esisoluiksi ennen niiden siirtämistä turvallisesti. Siitä huolimatta erilaistumis- ja puhdistustekniikat paranevat jokaisessa tutkimuksessa. Itse asiassa puhtaan ja spesifisen solupopulaation suurten pankkien luominen ihmisen siirrossa on edelleen saavutettavissa oleva tavoite.
