In Experimenten an Mäusen, Johns Hopkins Medicine Forscher sagen, Sie haben eine Methode entwickelt, um erfolgreich Transplantation bestimmte Schutzmaßnahmen Gehirn Zellen ohne die Notwendigkeit einer lebenslangen anti-Ablehnung Medikamente.

Ein Bericht über die Forschung, veröffentlicht Sept. 16 in der Zeitschrift Gehirn, details des neuen Konzepts, die selektiv umgeht die Immunreaktion gegen fremde Zellen, die transplantierten Zellen zu überleben, gedeihen und Schutz von Hirngewebe lange nach Beendigung der immun-unterdrückende Medikamente.

Die Fähigkeit, erfolgreich mit der Transplantation gesunder Zellen in das Gehirn, ohne die Notwendigkeit für konventionelle anti-Ablehnung Medikamente könnte vorab die Suche nach Therapien, die helfen, Kinder mit einer seltenen, aber verheerenden Klasse von genetischen Erkrankungen, in denen myelin, der Schutzschicht um die Neuronen, die Ihnen hilft, Nachrichten zu senden, ist nicht normal. Etwa 1 von je 100 000 Kinder geboren, in den USA wird eine dieser Krankheiten, wie Pelizaeus-Merzbacher-Krankheit. Diese Störung ist charakterisiert durch Kleinkinder fehlende Entwicklungs-Meilensteine wie sitzen und gehen, dass unwillkürliche Muskelkrämpfe, und möglicherweise erleben partielle Lähmungen der Arme und Beine, alle verursacht durch eine genetische mutation in den Genen bilden das myelin.

„Weil diese Bedingungen werden eingeleitet durch eine mutation verursacht Dysfunktion in einer Art von Zelle, Sie stellen ein gutes Ziel für die Zell-Therapien, bei denen die Transplantation gesunder Zellen oder Zellen entwickelt, um nicht eine Bedingung zu übernehmen, für kranke, beschädigte oder fehlende Zellen“, sagt Piotr Walczak, M. D., Ph. D., außerordentlicher professor der Radiologie und der radiologischen Wissenschaft an der Johns Hopkins University School of Medicine.

Ein großes Hindernis für unsere Fähigkeit zu ersetzen, die dieser Defekten Zellen ist die säugetier-Immunsystem. Das Immunsystem arbeitet durch die rasche Ermittlung von ’selbst‘ oder ’nonself‘ Gewebe und Montage Angriffe zu zerstören nonself oder „ausländische“ Invasoren. Während nützlich, wenn Sie auf Bakterien oder Viren, es ist eine große Hürde für die transplantierten Organe, Gewebe oder Zellen, die sind auch gekennzeichnet und Zerstörung. Traditionelle anti-Ablehnung Medikamente, die allgemein und unspezifisch einzudämmen, das Immunsystem insgesamt arbeiten Häufig abwehren Gewebe Ablehnung, aber verlassen die Patienten anfällig für Infektionen und andere Nebenwirkungen. Patienten müssen weiterhin auf diese Medikamente auf unbestimmte Zeit.

In ein Angebot, um die Immunantwort ohne die Nebenwirkungen, die Johns Hopkins Medicine-team suchte Möglichkeiten, um zu manipulieren, T-Zellen, das system der elite-Infektion-kämpfende Kraft, die Angriffe fremder Invasoren.

Speziell, Walczak und seinem team konzentrierte sich auf die Serie von sogenannten „costimulatory Signale“, dass die T-Zellen müssen sich begegnen, um zu beginnen einen Angriff.

„Diese Signale sind im Ort zu helfen, sicherzustellen, dass diese Zellen des Immunsystems gehen Sie nicht Schurken, Angriff auf die körpereigene gesunde Gewebe,“ sagt Gerald Brandacher, M. D., professor für Plastische und rekonstruktive Chirurgie und wissenschaftlicher Leiter des Vaskularisierten Composite Allotransplantation Research Laboratory an der Johns Hopkins University School of Medicine und co-Autor der Studie.

Die Idee, sagt er, war die Ausbeutung der natürlichen Tendenzen dieser costimulatory Signale als ein Mittel, das Immunsystem zu trainieren, um schließlich zu akzeptieren, die transplantierten Zellen als „selbst“ dauerhaft.

Zu tun, dass die Ermittler verwendet zwei Antikörper, CTLA4-Ig-und anti-CD154, die T-Zellen von Anfang an einen Angriff bei der Begegnung mit fremden Partikeln durch Bindung an den T-Zell-Oberfläche, die im wesentlichen die Blockierung der ‚go‘ – signal. Diese Kombination hat sich bisher erfolgreich verwendet worden, um zu blockieren Ablehnung von soliden Organtransplantationen bei Tieren, aber noch nicht getestet worden für zelltransplantationen zu reparieren myelin im Gehirn, sagt Walczak.

In einem wichtigen Satz von Experimenten, Walczak und sein team injizierten Maus-Gehirne mit der schützenden Glia-Zellen, produzieren die myelinscheiden, die Sie umgibt Nervenzellen. Diese speziellen Zellen wurden genetisch entwickelt, um Leuchten, damit konnten die Forscher halten Registerkarten auf Sie.

Die Forscher transplantierten die Gliazellen in drei Arten von Mäusen: Mäuse gentechnisch verändert, um nicht die form der glialen Zellen, die die Myelinscheide, normale Mäuse und Mäuse, die gezüchtet werden, nicht in der Lage zu lösen eine Immunreaktion aus.

Dann verwendeten die Forscher den Antikörper zu blockieren, die Immunantwort, Beendigung der Behandlung nach sechs Tagen.

Jeden Tag, verwendeten die Forscher eine spezielle Kamera, die konnten erkennen, die leuchtenden Zellen und erfassen Sie Bilder von der Maus Gehirn, auf der Suche nach der relativen Anwesenheit oder Abwesenheit des transplantierten Gliazellen. Zellen transplantiert Kontrolle Mäuse, die nicht erhalten haben, die Antikörper-Behandlung begann sofort zu sterben, und Ihr Licht war nicht mehr von der Kamera erkannt von Tag 21.

Die Mäuse erhalten, dass die Antikörper-Behandlung gepflegt wesentlichen Ebenen der transplantierten glialen Zellen für über 203 Tage, die zeigen, Sie wurden nicht getötet, indem Sie mit der Maus die T-Zellen auch in der Abwesenheit der Behandlung.

„Die Tatsache, dass alle Leuchten blieb uns gezeigt, dass Zellen die transplantation überlebt hatte, auch noch lange nach Beendigung der Behandlung“, sagt Shen Li, M. D., Blei-Autor der Studie. „Wir interpretieren dieses Ergebnis als Erfolg im selektiven Blockierung des Immunsystems-T-Zellen von der Tötung der transplantierten Zellen.“

Der nächste Schritt war, um zu sehen, ob die transplantierten Gliazellen überlebt gut genug, um zu tun, was Glia-Zellen normalerweise nicht in das Gehirn-erstellen der Myelinscheide. Um dies zu tun, die Forscher sah für die wichtigsten strukturellen Unterschiede zwischen Maus-Gehirne mit blühenden Gliazellen und denen ohne, mit Hilfe von MRT-Bildern. In den Bildern, sahen die Forscher, dass die Zellen in den behandelten Tieren waren in der Tat füllen die entsprechenden Teile des Gehirns.

Ihre Ergebnisse bestätigten, dass die transplantierten Zellen waren in der Lage, um zu gedeihen und nehmen Ihre normale Funktion zum Schutz von Nervenzellen im Gehirn.

Walczak darauf hingewiesen, dass diese Ergebnisse sind vorläufig. Sie waren in der Lage, diese zu liefern Zellen und es Ihnen ermöglichen, zu gedeihen in einer lokalisierten Teil des Gehirn der Maus.

In der Zukunft, die Sie hoffen, kombinieren Sie Ihre Ergebnisse mit Studien über die Zelle, Lieferung Methoden, um dem Gehirn zu helfen, das Gehirn reparieren mehr Global.

Andere Forscher an der Studie beteiligten gehören Byoung Oh-Chol, Chengyan Chu, Antje Arnold, Anna Jablonska, Georg Furtmüller, Huamin Qin und Miroslaw Janowski von Der Johns-Hopkins-Universität; Shen Li von der Dalian Municipal Central Hospital und Der Johns-Hopkins-Universität; Johannes Boltze von der University of Warwick; und Tim Magnus und Peter Ludewig von der Universität Hamburg.

Diese Forschung wurde finanziert durch das Nationale Institut für Neurologische Erkrankungen und Schlaganfall (R01NS091110, R01NS091100, R01NS102675, 2017-MSCRFD-3942).