Una nueva terapia génica convierte las células gliales, abundantes células de soporte en el cerebro, en neuronas, reparando el daño que resulta del accidente cerebrovascular y mejorando significativamente la función motora en ratones. Aparece un documento que describe la nueva terapia, que utiliza el gen NeuroD1en línea en el diario terapia molecular . Una vez más desarrollada, esta terapia génica basada en NeuroD1 podría usarse potencialmente para tratar el accidente cerebrovascular, que es una de las principales causas de discapacidad en los EE. UU., Con 800,000 nuevos pacientes con accidente cerebrovascular cada año.
"El tratamiento actual para el accidente cerebrovascular tiene un período de tiempo limitado, generalmente dentro de unas pocas horas después de la ocurrencia del accidente cerebrovascular", dijo el autor principal Yuchen Chen, becario postdoctoral en Penn State. "Muchos pacientes no pueden recibir el tratamiento a tiempo y comocomo resultado, a menudo padecen una discapacidad permanente causada por una pérdida neuronal irreversible. Existe una necesidad urgente de desarrollar una nueva terapia para regenerar nuevas neuronas y restaurar las funciones cerebrales perdidas entre los pacientes con accidente cerebrovascular ".
El cerebro humano tiene aproximadamente 86 mil millones de neuronas. Si bien se pueden tolerar mini derrames cerebrales, los derrames cerebrales moderados que implican la pérdida de miles de millones de neuronas dejan efectos perjudiciales que no se recuperan espontáneamente.
"Entonces, la pregunta crítica que aún no se ha respondido en el campo de la neuroregeneración es cómo podemos regenerar miles de millones de neuronas nuevas en el cerebro de un paciente después de un accidente cerebrovascular", dijo Gong Chen, profesor de biología y Verne M. Willaman, Cátedra de Ciencias de la Vida enPenn State y líder del equipo de investigación. "El mayor obstáculo para la reparación del cerebro es que las neuronas no pueden regenerarse a sí mismas. Muchos ensayos clínicos para el accidente cerebrovascular han fallado en las últimas décadas, en gran parte porque ninguno de ellos puede regenerar suficientes neuronas nuevas para reponer las perdidasneuronas "
Gong Chen y su equipo fueron pioneros en un nuevo enfoque para regenerar neuronas funcionales usando células gliales, un grupo de células que rodea a cada neurona en el cerebro que proporciona un apoyo esencial a las neuronas. A diferencia de las neuronas, las células gliales pueden dividirse y regenerarse a sí mismas, especialmente después dedaño cerebral.
"Creo que convertir las células gliales que ya están presentes en el cerebro en nuevas neuronas es la mejor manera de reponer las neuronas perdidas", dijo Gong Chen. "Estas células gliales son vecinas de las neuronas muertas en el cerebro y sones probable que comparta el mismo linaje celular ancestral ".
El equipo de Gong Chen informó anteriormente que un solo factor neural genético, NeuroD1, podía convertir directamente las células gliales en neuronas funcionales dentro de los cerebros de ratones con enfermedad de Alzheimer, pero el número total de neuronas generadas era limitado. El equipo de investigación creía que esta limitada regeneración eradebido al sistema retroviral utilizado para administrar NeuroD1 al cerebro. En el estudio actual, el equipo de investigación utilizó el sistema viral AAV, que ahora es la primera opción para la terapia génica en el sistema nervioso, para administrar NeuroD1 en la corteza motora del ratón que teníasufrió un derrame cerebral
Muchas neuronas mueren después del accidente cerebrovascular, pero las células gliales supervivientes pueden proliferar y formar una cicatriz glial en las áreas del accidente cerebrovascular. El sistema AAV fue diseñado para expresar NeuroD1 preferentemente en las células gliales que forman estas cicatrices, convirtiéndolas directamente en células neuronales.La tecnología de conversión de glía a neurona no solo aumentó la densidad neuronal en las áreas del accidente cerebrovascular, sino que también redujo significativamente la pérdida de tejido cerebral causada por el accidente cerebrovascular.
Curiosamente, las neuronas recién convertidas mostraron propiedades neuronales similares a las neuronas que se perdieron después del accidente cerebrovascular. Esto sugiere un impacto potencial del linaje glial local en la identidad neuronal convertida.
"El hallazgo más emocionante de este estudio es ver que las neuronas recién convertidas son completamente funcionales para disparar potenciales de acción repetitivos y formar redes sinápticas con otras neuronas preexistentes", dijo Gong Chen. "También envían proyecciones axonales de largo alcance alos objetivos correctos y facilitan la recuperación funcional motora ".
Un trabajo de colaboración separado dirigido por Gregory Quirk, profesor de la Universidad de Puerto Rico, probó aún más la terapia génica basada en NeuroD1 en un modelo de accidente cerebrovascular de rata. Quirk y sus colegas también descubrieron que esta tecnología de conversión directa de glia a neurona puede rescatardéficits cognitivos funcionales inducidos por un accidente cerebrovascular.
"Debido a que las células gliales están en todas partes en el cerebro y pueden dividirse para regenerarse, nuestro estudio proporciona la prueba de concepto de que las células gliales en el cerebro pueden ser aprovechadas como una fuente de juventud para regenerar nuevas neuronas funcionales para la reparación del cerebro, nosolo para el derrame cerebral, pero también para muchos otros trastornos neurológicos que resultan en pérdida neuronal ", dijo Yuchen Chen." Nuestro siguiente paso es probar más esta tecnología y finalmente traducirla en terapias clínicamente efectivas para beneficiar a millones de pacientes en todo el mundo ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :