Стволовые клетки излечивают эпилепсию... у мышей

Примерно каждый четвертый пациент, страдающий так называемой эпилепсией височной доли, на стандартную терапию практически не реагирует. Собственно, эта форма эпилепсии и вообще-то плохо поддается медикаментозному лечению, а уж этим 25 процентам больных не помогают ни лекарства, ни хирургические операции. Поэтому медики активно ищут альтернативные методы и подходы.

И вот теперь американские специалисты, применив стволовые клетки, добились первых успехов - по крайней мере, в экспериментах на мышах. Результаты этих исследований, выполненных в Калифорнийском университете в Сан-Франциско под руководством профессора нейрохирургии Скотта Барабана (Scott Baraban), опубликованы в журнале Nature Neuroscience.

В головном мозге эпилептиков нейроны аномально активны

Ученые работали с мышами, у которых эпилепсия была вызвана искусственно воздействием на головной мозг пилокарпина. Вообще-то этот алкалоид растительного происхождения широко применяется в офтальмологической практике - прежде всего, для понижения внутриглазного давления при глаукоме. Однако при введении пилокарпина подопытным мышам непосредственно в гиппокамп у них развивается типичная височная эпилепсия с судорожными приступами и характерными для этой болезни изменениями поведения.

Согласно сегодняшним представлениям, эпилепсия вызывается чрезмерной и неконтролируемой активностью нейронов в том или ином участке головного мозга. При височной форме эпилепсии этим гиперактивным участком мозга является гиппокамп. Несколько упрощая, можно сказать, что в здоровом мозге нейроны функционируют строго согласованно, их активность регулируется гамма-аминомасляной кислотой (ГАМК) - веществом, вырабатываемым тканью головного мозга и выполняющим функцию нейромедиатора. В мозге эпилептика синтез этой субстанции нарушен, ее не хватает, и в результате нейроны склонны время от времени "срываться с катушек", вызывая очередной эпилептический припадок.

Вместо "химической дубины" - прицельное восполнение дефицита ГАМК

Вполне естественно поэтому, что стандартное медикаментозная терапия эпилепсии предполагает прием препаратов, повышающих содержание ГАМК в головном мозге. Беда лишь в том, что применение такой "химической дубины" неизбежно приводит к множеству побочных реакций, порой очень тяжелых.

"Проблема медикаментозного лечения в том, что лекарство действует на все отделы мозга, - поясняет профессор Барабан. - Где-то оно вызывает тот самый нужный нам эффект, подавляет эпилептический очаг, а где-то, напротив, приводит к крайне нежелательным последствиям, например, нарушает психику".

Это и побудило профессора Барабана и его коллег разработать методику более избирательного воздействия на мозг, метод более прицельного восполнения дефицита ГАМК. С этой целью исследователи трансплантировали подопытным мышам непосредственно в гиппокамп стволовые клетки-предшественницы так называемых ГАМКергических интернейронов, то есть тех самых нервных клеток, которые синтезируют в мозге гамма-аминомасляную кислоту и благодаря этому могут тормозить активность соседних с ними нейронов.

Пересадка стволовых клеток полностью излечила половину мышей

Стволовые клетки для пересадки были взяты у мышиных эмбрионов из медиального ганглионарного бугорка - это временная, существующая лишь на зародышевой стадии развития структура мозга, дающая начало популяции ГАМКергических интернейронов во взрослом организме.

Впрочем, трансплантируемые клетки-предшественницы интернейронов должны были отвечать еще ряду требований, говорит один из соавторов работы Роберт Хант (Robert Hunt): "Мы использовали для пересадки в мозг клетки, не способные к делению. Таким образом, мы полностью исключили возможность образования опухоли, а это порой случается при трансплантации стволовых клеток. В то же время применяемые нами клетки - незрелые, они продолжают расти в мозге реципиента и там дифференцируются. Но в клетки какого именно типа они дифференцируются - это уже предопределено".

И действительно, в головном мозге подопытных мышей трансплантированные клетки дифференцировались в ГАМКергические интернейроны, что и вызвало ожидаемый эффект, говорит профессор Барабан: "Мы наблюдали наших животных с помощью электроэнцефалографии круглосуточно на протяжении двух недель. У одной половины мышей после пересадки стволовых клеток приступы прекратились совсем, у другой половины стали гораздо реже. А в контрольной группе у мышей, не подвергшихся трансплантации, припадки продолжали происходить очень часто и каждый день".

До применения метода в клинической практике еще очень далеко

Конечно, две недели наблюдений - это очень мало, признает профессор Барабан. Поэтому в долговременности успеха такой терапии ученый пока не уверен. Зато он с удивлением констатировал, что мыши-реципиенты прекрасно справились с программой тестов на пространственное ориентирование и на выполнение ряда когнитивных операций. По этим показателям они практически не уступали здоровым животным и намного превосходили не подвергшихся лечению больных. Это неожиданный эффект, поскольку стандартные методы терапии эпилепсии когнитивный дефицит компенсировать, как правило, не могут.

Дьёрдь Бужаки (György Buzsaki), профессор нейрофизиологии Нью-Йоркского университета, возглавляющий специализированную лабораторию по изучению эпилепсии, в этом исследовании участия не принимал, но оценивает работу своих калифорнийских коллег очень высоко. Ученый и сам пытался провести сходные эксперименты лет 20 назад, но тогда еще не было точно известно, ни какой именно тип клеток нужен для трансплантации, ни где их взять. Ученый говорит: "Это хорошая работа, потому что она выполнена очень тщательно, на высоком уровне. Но следует помнить, что это исследование на мышах. То есть сделан важный шаг вперед, однако до применения чего-либо подобного в клинической практике еще очень далеко".