Стовбурові клітини проти синдрому Дауна та хвороби Альцгеймера: спільні мішені та персоналізовані підходи

Вчені з організації Tohoku Medical Megabank при Університеті Тохоку (Японія) опублікували вичерпний огляд сучасних та перспективних підходів до лікування синдрому Дауна (СД) та хвороби Альцгеймера (ХА) за допомогою стовбурових клітин у журналі Stem Cell Research & Therapy. Незважаючи на різну етіологію — трисомію 21 при СД та вікове накопичення β-амілоїду та тау-протеїну при ХА — обидва захворювання характеризуються подібними механізмами нейрозапалення, оксидативного стресу та втрати синаптичних зв'язків, що робить їх потенційними мішенями для клітинної терапії.

Джерела стовбурових клітин та їхній потенціал

• Нейронні стовбурові клітини (НСК). Вони здатні диференціюватися в нові нейрони та астроцити. У доклінічних моделях діабету та хвороби Альцгеймера трансплантація НСК призвела до

  • відновлення кількості нейронів у гіпокампі,
  • покращення навчання та пам'яті (покращення результатів у тестах лабіринту),
  • зниження рівня прозапальних цитокінів (TNF-α, IL-1β) на 40–60%.

• Мезенхімальні стовбурові клітини (МСК). Шляхом секреції трофічних факторів (BDNF, GDNF) та екзосом, зменшують нейрозапалення та стимулюють ендогенний нейрогенез. На моделях пацієнтів з хворобою Альцгеймера вони підтвердили

  • зменшення амілоїдних бляшок на 30–50%,
  • відновлення синаптичної щільності (PSD95, Synaptophysin).

• Індуковані плюрипотентні стовбурові клітини (iPSC). Отримані з клітин пацієнтів з діабетом або хворобою Альцгеймера, вони дозволяють проводити індивідуальне моделювання захворювань, тестування терапевтичних втручань та, потенційно, створювати аутосумісні трансплантати.

• Ембріональні стовбурові клітини (ЕСК): Маючи найвищу пластичність, вони залишаються ключовим джерелом для фундаментальних досліджень, хоча їх клінічне використання обмежене етичними стандартами.

Загальні терапевтичні механізми

1. Антиамілоїдогенна активність. Клітини МСК та НСК стимулюють мікроглію та астроцити до поглинання β-амілоїду, прискорюючи його видалення з паренхіми.
2. Модуляція нейрозапалення. Секретовані фактори з МСК зменшують активацію інфламасоми NLRP3 та пригнічують міграцію прозапальних астроцитів (фенотип A1).
3. Стимуляція ендогенного нейрогенезу. НСК та фактори росту з МСК активують резервні нейрональні прогенітори в субшлуночковій зоні та гіпокампі.
4. Антиоксидантний ефект. Екзосоми МСК несуть мікроРНК та білки, що збільшують експресію генів антиоксидантів (NRF2, SOD2).

Етапи клінічного розвитку

• Хвороба Альцгеймера.

  • Ранні клінічні випробування I/II фази MSC та NSC тривають, і вже було відзначено наступне:

    • тенденція до покращення показників когнітивних тестів MMSE та ADAS-Cog на 10–15% після 6 місяців,
    • зниження рівня p-тау та β-амілоїду в спинномозковій рідині.

• Синдром Дауна.

  • Поки що, обмежуючись доклінічними дослідженнями на моделях мишей, трансплантовані нестворові стволові клітини (НСК) покращують когнітивні функції та зменшують гіперплазію мікроглії.
  • Перші клінічні пілотні дослідження введення МСК заплановані для оцінки безпеки та впливу на неврологічні функції.

Ключові виклики та майбутні напрямки

• Етичні та регуляторні питання використання ЕСК та іПСК.
• Ризик пухлин та імунного відторгнення, особливо при ембріональній ембріональній склерозі (ЕСК).
• Стандартизація протоколів: дозування, шлях введення (інтрацеребрально, інтратекально), оптимальний час втручання.
• Персоналізація терапії: поєднання генетичної інформації пацієнта (наприклад, генотипу APOE при хворобі Альцгеймера) та типу стовбурових клітин для максимальної ефективності.
• Комбіновані підходи: поєднання клітинних трансплантатів з β-амілоїдною вакцинацією або інгібіторами τ-протеїнкінази.

В огляді підкреслюється, що хоча синдром Дауна та хвороба Альцгеймера відрізняються за причинами, їхні нейродегенеративні механізми перетинаються, і стовбурові клітини стають універсальним інструментом для їх модуляції. «Перехід від доклінічного до клінічного стану вимагатиме узгоджених зусиль нейробіологів, генетиків та фахівців з етики», – підсумовують автори. «Але потенціал для зміни перебігу цих захворювань величезний».