เซลล์ต้นกำเนิดประสาท

สเต็มเซลล์ถือเป็นสิ่งรอบด้านของเนื้อเยื่อของเรา: พวกมันสามารถเพิ่มจำนวนได้อย่างไม่มีกำหนด และจากนั้น - หากเป็นเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนที่มีศักยภาพมากมาย - จะสร้างเซลล์ทุกชนิดที่เป็นไปได้ ในปี 2549 นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่น ชินยะ ยามานากะ ยอมรับว่าเซลล์ดังกล่าวสามารถผลิตได้ในห้องทดลองเช่นกัน จากเซลล์ร่างกายที่โตเต็มที่ ปัจจัยทางพันธุกรรมสี่ประการเพียงอย่างเดียวก็เพียงพอแล้วที่จะย้อนเส้นทางของการพัฒนาและผลิตเซลล์ต้นกำเนิดที่มี pluripotent (iPS) ที่เรียกว่าเหนี่ยวนำซึ่งมีคุณสมบัติเหมือนกันกับเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน ยามานากะได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ในปี 2555 สำหรับการค้นพบนี้ Andreas Trumpp, German Cancer Research Center (DKFZ) and Director of HI-STEM in Heidelberg กล่าวว่า "นี่เป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญสำหรับการวิจัยสเต็มเซลล์ "สิ่งนี้นำไปใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการวิจัยในเยอรมนี ซึ่งไม่อนุญาตให้มีการสร้างเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนมนุษย์ เซลล์ต้นกำเนิดมีศักยภาพมหาศาลทั้งสำหรับการวิจัยขั้นพื้นฐานและสำหรับการพัฒนาวิธีการบำบัดแบบใหม่ที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อฟื้นฟูเนื้อเยื่อที่เป็นโรคในผู้ป่วย อย่างไรก็ตาม การเขียนโปรแกรมซ้ำยังเกี่ยวข้องกับปัญหา ตัวอย่างเช่น เซลล์หลายเซลล์สามารถก่อตัวเป็นเนื้องอกในเซลล์สืบพันธุ์ ซึ่งเรียกว่าเทอราโทมา ความเป็นไปได้อีกประการหนึ่งคือการไม่หันหลังกลับแนวทางการพัฒนาโดยสิ้นเชิง นับเป็นครั้งแรกที่ทีมของ Trumpp ประสบความสำเร็จในการตั้งโปรแกรมใหม่ให้กับเซลล์มนุษย์ที่โตเต็มวัย ในลักษณะที่เซลล์ต้นกำเนิดประสาทที่ถูกชักนำตามประเภทที่กำหนดนั้นถูกผลิตขึ้นซึ่งสามารถเพิ่มจำนวนได้เกือบจะไม่มีกำหนด Marc Christian Thier ผู้เขียนคนแรกของการศึกษาอธิบายว่า "เราใช้ปัจจัยทางพันธุกรรมสี่อย่างเช่น Yamanaka แต่คนละปัจจัยสำหรับการเขียนโปรแกรมซ้ำของเรา" "เราคิดว่าปัจจัยของเราจะช่วยให้การเขียนโปรแกรมซ้ำไปสู่ระยะแรกของการพัฒนาระบบประสาท" ในอดีต กลุ่มวิจัยอื่น ๆ ยังได้ตั้งโปรแกรมเซลล์เนื้อเยื่อเกี่ยวพันใหม่ให้เป็นเซลล์ประสาทที่โตเต็มที่หรือเซลล์ต้นกำเนิดของระบบประสาท อย่างไรก็ตาม เซลล์ประสาทที่ผลิตขึ้นเองเหล่านี้มักไม่สามารถขยายได้ และแทบจะไม่สามารถนำมาใช้เพื่อการรักษาได้ “บ่อยครั้ง มันเป็นส่วนผสมที่ต่างกันของเซลล์ประเภทต่างๆ ซึ่งอาจไม่มีอยู่ในร่างกายภายใต้สภาวะทางสรีรวิทยา” แอนเดรียส ทรัมป์ อธิบายถึงปัญหาดังกล่าว ร่วมกับนักวิจัยสเต็มเซลล์ Frank Edenhofer จาก University of Innsbruck และนักประสาทวิทยา Hannah Monyer จาก DKFZ และ Heidelberg University Hospital Trumpp และทีมของเขาประสบความสำเร็จในการปรับโปรแกรมเซลล์ต่างๆ ของมนุษย์: เซลล์เนื้อเยื่อเกี่ยวพันของผิวหนังหรือตับอ่อน ตลอดจนเซลล์เม็ดเลือดส่วนปลาย . "ต้นกำเนิดของเซลล์ไม่มีอิทธิพลต่อคุณสมบัติของสเต็มเซลล์" ธีร์กล่าว โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความเป็นไปได้ในการสกัด เซลล์ต้นกำเนิดประสาท จากเลือดของผู้ป่วยโดยปราศจากการแทรกแซงถือเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญสำหรับแนวทางการรักษาในอนาคต สิ่งพิเศษเกี่ยวกับเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมซ้ำของนักวิจัยไฮเดลเบิร์กคือเซลล์เหล่านี้เป็นเซลล์ชนิดเดียวกันที่คล้ายกับระยะของเซลล์ต้นกำเนิดประสาทที่เกิดขึ้นระหว่างการพัฒนาตัวอ่อนของระบบประสาท "เซลล์ที่สอดคล้องกันมีอยู่ในหนูและอาจอยู่ในมนุษย์ด้วยในระหว่างการพัฒนาสมองของตัวอ่อนระยะแรก" เทียร์กล่าว "เราได้อธิบายถึงสเต็มเซลล์ประสาทชนิดใหม่ในเอ็มบริโอของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่นี่ สิ่งเหล่านี้เรียกว่า "เซลล์ต้นกำเนิดจากแผ่นประสาทที่เหนี่ยวนำ" (iNBSCs) มีศักยภาพในการพัฒนาในวงกว้าง iNBSCs ของนักวิทยาศาสตร์ไฮเดลเบิร์กสามารถขยายได้และมีหลายศักยภาพ และสามารถพัฒนาได้ในสองทิศทางที่แตกต่างกัน ในแง่หนึ่ง พวกมันสามารถพัฒนาไปสู่เซลล์ประสาทที่โตเต็มที่และเซลล์ซัพพลายเออร์ของพวกมัน ซึ่งก็คือเซลล์เกลีย ซึ่งก็คือกลายเป็นเซลล์ของระบบประสาทส่วนกลาง ในทางกลับกัน พวกมันยังสามารถพัฒนาเป็นเซลล์ของยอดประสาทซึ่งเซลล์ประเภทต่างๆ เกิดขึ้น เช่น เซลล์ประสาทที่ไวต่อส่วนปลายหรือกระดูกอ่อนและกระดูกของกะโหลกศีรษะ ดังนั้น iNBSC จึงเป็นพื้นฐานที่เหมาะสำหรับการสร้างเซลล์ประเภทต่างๆ ที่หลากหลายสำหรับผู้ป่วยแต่ละราย "เซลล์เหล่านี้มีสารพันธุกรรมเหมือนกับผู้บริจาค ดังนั้นระบบภูมิคุ้มกันจึงรับรู้ได้ว่าเป็น "ตัวเอง" และไม่ถูกปฏิเสธ" ธีร์อธิบาย กรรไกรตัดยีน CRISPR/Cas9 สามารถใช้แก้ไข iNBSC หรือซ่อมแซมข้อบกพร่องทางพันธุกรรมได้ ดังที่นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นในการทดลองของพวกเขา "มันจึงน่าสนใจทั้งสำหรับการวิจัยพื้นฐานและการค้นหาสารออกฤทธิ์ใหม่ ๆ และสำหรับการพัฒนาการบำบัดแบบฟื้นฟู เช่น ในผู้ป่วยที่เป็นโรคของระบบประสาท อย่างไรก็ตาม กว่าที่เราจะสามารถใช้มันในผู้ป่วยได้ งานวิจัยจำนวนมาก จะยังคงมีความจำเป็น” ทรัมป์เน้นย้ำ