神经系统疾病是欧洲最紧迫且迅速扩大的健康挑战之一。由欧盟资助的NSC-Reconstruct项目在干细胞医学方面取得的进展可能会带来针对性强且有效的治疗方法。
随着欧洲人口老龄化,衰弱性和无法治愈的神经退行性疾病的发病率有所增加。它们是欧洲残疾的主要原因,影响了三分之一的人口,而目前的治疗大多局限于提供症状缓解。NSC-Reconstruct项目旨在推进再生医学,使受损的脑组织可以通过植入由干细胞制成的神经细胞进行修复。
"基于干细胞技术和细胞重编程的神经细胞替代是未来最有希望的治疗选择之一,"项目协调员、意大利米兰大学药理学教授埃莱娜·卡塔内奥(Elena Cattaneo)解释说。"我们希望针对帕金森病(PD)或亨廷顿病(HD)等不同疾病需求量身定制的神经再生治疗有一天能够惠及全球数百万患者。"
应对免疫系统排斥
该项目结合了几种创新的生物技术方法,包括干细胞工程、病毒载体设计、化学遗传学、空间蛋白质组学和高级成像。
该项目首先开发了改进的协议,将干细胞转化为在帕金森病或亨廷顿病中退化的神经元。这些神经元包括中脑多巴胺能神经元、中等棘状神经元和基底前脑胆碱能神经元。
为了评估这些细胞是否能被成功吸收,研究人员开发了一种名为H9-Bi-DREADD的干细胞系,该细胞系可以通过特定分子的给药来激活或停用。这使得研究团队能够在移植后调节移植物的活性。
"最后,我们解决了再生医学中的一个主要挑战——免疫系统排斥,"卡塔内奥说。"我们通过开发基因改造的低免疫原性细胞来提高移植物的存活率,从而实现了这一目标。"
最先进的再生医学
该项目在脑再生医学领域产生了几项关键的科学和技术进步。"一个主要成果是开发了用于质量控制和表征干细胞衍生的多巴胺能祖细胞的新工具,"卡塔内奥补充道。
这些工具对于开发帕金森病等疾病的细胞疗法至关重要。其中两项创新已经作为试剂盒商业化:用于识别多巴胺能祖细胞的试剂板,以及用于制造多巴胺能祖细胞的质量控制检测。
该项目还产生了其他几项重要的创新,目前正在进一步开发中。这些创新包括用于多重蛋白质表达分析的显微镜平台,以及设计用于评估干细胞衍生移植物免疫原性的检测方法。
对于患者来说,长期好处包括可能超越仅缓解症状的治疗方法,转向能够恢复丧失的神经元功能的疗法。"通过替换受损的神经元并重建神经回路,这些方法可能改善患者的运动和认知功能,并显著提高生活质量,"卡塔内奥解释道。
迈向首次人体临床试验
下一步包括将最有前景的技术推进到临床转化。另一个重要步骤将是标准化和扩大细胞制造协议,包括稳健的质量控制系统,以满足临床级生产的监管要求。
"需要持续的工作来应对关键的转化挑战,包括提高移植物存活率、确保功能性整合到宿主神经回路中,以及最大限度地减少免疫排斥,"卡塔内奥指出。
"项目中开发的低免疫原性细胞系和免疫原性测试分析将在这一过程中发挥重要作用。最终,这些努力将为首次人体临床试验铺平道路,在这些试验中可以评估这些再生策略的安全性和治疗潜力。"
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