Beyin hasarı olan kişilerin hafıza ve nöbet sorununa çözüm olabilecek yeni terapi
Travmatik olarak yaralanan bir beyinde, nakledilen nöronlar zayıf kalır, greft bölgesinden uzağa göç edemez, nöronal olmayan hücrelere farklılaşır veya farklılaşmaz. Kafa travması yaşayan insanlar genellikle yaşam boyu hafıza kaybına uğrarlar ve epilepsi geliştirebilirler.
Çalışmada, Irvine’deki Kalliforniya Üniversitesi (UCI) ekibi, beyin devrelerinin aktivitesini kontrol eden spesifik bir sinir hücresi tipi olan inhibitör internöronlar üretebilen embriyonik progenitör hücreleri travmatik beyin hasarı olan farelerin beyinlerine nakletti. Öğrenme ve hafızadan sorumlu bir beyin bölgesi olan hipokampüsü hedef aldılar.
Araştırmacılar, nakledilen nöronların, yaralanan beyin hücreleriyle yeni bağlantılar kurdukları ve uzun süre büyüdükleri yaralanan bölgelere doğru göç ettiklerini keşfettiler. Tedaviden sonraki bir ay içinde, fareler, tatsız bir deneyime sahip oldukları bir kutu arasındaki farkı anlayabilmek gibi hafızanın iyileşme belirtileri gösterdi. Bunu, beyin hasarı geçirmeyen farelerin yanı sıra yapabildiler. Hücre nakli ayrıca, farelerin yeni internöronlarla tedavi edilmeyen farelerin yarısından fazlasını etkileyen epilepsi geliştirmesini de önledi.
UCI Tıp Fakültesi anatomi ve nörobiyoloji profesörü yardımcısı Robert Hunt, “Önleyici nöronlar hafızanın birçok yönüne eleştirel olarak katılıyorlar ve beyin hasarından sonra ölmeye son derece açıklar” dedi. Ardından “İnternöronların ölmesini engelleyemesek de, onların yerine geçebileceğimizi ve devrelerini yeniden kurabileceğimizi görmek heyecan vericiydi.” dedi.
Hunt ve ekibi ilk defa farelerde hafızayı eski haline getirmek için internöron nakli tedavisini kullandılar. 2018’de, UCI ekibi genetik bir bozukluğa sahip farelerin hafızasını geliştirmek için aynı şekilde fakat yenidoğan farelere sunulan benzer bir yaklaşım kullandı.
Yine de, bu araştırmacılar için heyecan verici bir ilerleme oldu. Hunt, “Beyin hasarından sonra ölen nöronları büyütme fikri, sinirbilimcilerin uzun süredir yapmaya çalıştığı bir şey” dedi. “Ancak çoğu zaman, nakledilen hücreler hayatta kalamazlar veya işlevsel nöronlara göç edemezler veya gelişemezler.”
Gözlemlerini daha da test etmek için Hunt ve ekibi, nakledilen nöronları bir ilaçla susturarak bellek sorunlarının geri dönmesine neden oldu.
Çalışmanın ilk yazarı ve uzmanı Bingyao Zhu, “Nakledilen hücreleri susturduktan sonra, hayvanların hafıza sorunlarının geri döndüğünü görmek heyecan vericiydi, çünkü yeni nöronların hafıza gelişiminin gerçekten nedeni olduğunu gösterdi” dedi.
Şu anda, kafa travması yaşayan insanlar için tedavi yoktur. Farelerdeki sonuçlar insanlarda çoğaltılabiliyorsa, hastalar için muazzam bir etkisi olabilir. Bir sonraki adım, insan kök hücrelerinden internöronlar oluşturmaktır.
Hunt, “Şimdiye kadar hiç kimse ikna edici bir şekilde, insan pluripotent kök hücrelerinden aynı tür internöronları yaratamadı” dedi. “Ama bence bunu yapabilmek için yakınız.”
Lisans araştırmacısı Jisu Eom da bu çalışmaya katkıda bulundu. Fon Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından sağlandı.
Birincisi, küçük bir uzman olan yazar Bingyao Zhu, “Nakledilen hücreleri susturduktan sonra hayvanların hafıza sorunlarının geri geldiğini görmek heyecan vericiydi, çünkü yeni nöronların hafıza gelişiminin sebebi olduğunu gösterdi.”
Hunt, “Şimdiye kadar hiç kimse ikna edici bir şekilde insan pluripotent kök hücrelerinden aynı türden iç organları yaratamadı. Ama bence bunu yapabilmek için yakınız.”
Çalışma, Nature Comminications’da yayınlandı.