เซลล์ต้นกำเนิดประสาท

ในการศึกษาใหม่ซึ่งเผยแพร่เมื่อวันที่ 5 สิงหาคม 2020 ในCell Stem Cellนักวิจัยจาก University of California San Diego School of Medicine รายงานว่าประสบความสำเร็จในการฝังกราฟต์เซลล์ต้นกำเนิดประสาทที่มีความเชี่ยวชาญสูงโดยตรงไปยังการบาดเจ็บที่ไขสันหลังในหนู จากนั้นบันทึกว่ากราฟต์เติบโตอย่างไรและ เติมบริเวณที่บาดเจ็บ ผสมผสานและเลียนแบบเครือข่ายเซลล์ประสาทที่มีอยู่ของสัตว์ ก่อนหน้าการศึกษานี้ Steven Ceto ผู้เขียนคนแรกของการศึกษาซึ่งเป็นเพื่อนร่วมงานหลังปริญญาเอกในห้องทดลองของ Mark H. Tuszynski, MD, PhD, ศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยาและผู้อำนวยการสถาบันประสาทวิทยาการแปลที่ UC San Diego School of Medicine กล่าวว่าการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดประสาท การพัฒนาในห้องแล็บเป็นเหมือนกล่องดำ แม้ว่างานวิจัยก่อนหน้านี้ ซึ่งรวมถึงผลงานที่ตีพิมพ์โดย Tuszynski และเพื่อนร่วมงาน ได้แสดงให้เห็นถึงการทำงานที่ดีขึ้นในแบบจำลองสัตว์ SCI หลังจากปลูกถ่าย เซลล์ต้นกำเนิดประสาท แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าเกิดอะไรขึ้น "เรารู้ว่าแอกซอนของโฮสต์ที่เสียหายขยายวงกว้างเข้าไปใน (จุดที่เกิดการบาดเจ็บ) และเซลล์ประสาทที่รับสินบนจะขยายแอกซอนจำนวนมากเข้าไปในไขสันหลัง แต่เราไม่รู้ว่ากิจกรรมประเภทใดที่เกิดขึ้นจริงภายในการปลูกถ่าย" กล่าว ซีโต้. "เราไม่ทราบว่าโฮสต์และแอกซอนกราฟต์กำลังสร้างการเชื่อมต่อที่ใช้งานได้จริงหรือไม่ หรือดูเหมือนว่าจะเป็นได้" Ceto, Tuszynski และเพื่อนร่วมงานใช้ประโยชน์จากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีล่าสุดที่ช่วยให้นักวิจัยสามารถกระตุ้นและบันทึกการทำงานของประชากรเซลล์ประสาทที่กำหนดโดยพันธุกรรมและกายวิภาคด้วยแสงแทนไฟฟ้า สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าพวกเขารู้แน่ชัดว่าเซลล์ประสาทโฮสต์และกราฟต์ใดกำลังเล่นอยู่ โดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับกระแสไฟฟ้าที่แพร่กระจายผ่านเนื้อเยื่อและให้ผลลัพธ์ที่อาจทำให้เข้าใจผิด พวกเขาค้นพบว่าแม้ไม่มีสิ่งกระตุ้นเฉพาะ เซลล์ประสาทรับสินบนก็ทำงานอย่างเป็นธรรมชาติในกลุ่มของเซลล์ประสาทที่แตกต่างกันซึ่งมีกิจกรรมที่สัมพันธ์กันสูง เหมือนกับในเครือข่ายประสาทของไขสันหลังปกติ เมื่อนักวิจัยกระตุ้นการสร้างแอกซอนที่มาจากสมองของสัตว์ พวกเขาพบว่ากลุ่มเซลล์ประสาทกราฟต์ที่ทำงานตามธรรมชาติแบบเดียวกันบางกลุ่มตอบสนองอย่างแข็งแกร่ง ซึ่งบ่งชี้ว่าเครือข่ายเหล่านี้ได้รับการเชื่อมต่อซินแนปติกจากอินพุตที่โดยทั่วไปจะขับเคลื่อนการเคลื่อนไหว สิ่งเร้าทางประสาทสัมผัส เช่น การสัมผัสเบาๆ และการหยิก ยังกระตุ้นเซลล์ประสาทรับสินบนอีกด้วย "เราแสดงให้เห็นว่าเราสามารถเปิดเซลล์ประสาทไขสันหลังใต้บริเวณที่บาดเจ็บได้โดยกระตุ้นการปลูกถ่ายแอกซอนที่ขยายไปยังบริเวณเหล่านี้" ซีโตกล่าว "เมื่อนำผลลัพธ์ทั้งหมดเหล่านี้มารวมกัน ปรากฎว่าการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดประสาทมีความสามารถที่โดดเด่นในการประกอบตัวเองเป็นเครือข่ายประสาทที่มีลักษณะคล้ายไขสันหลัง ซึ่งทำงานร่วมกับระบบประสาทของโฮสต์ หลังจากการคาดเดาและการอนุมานหลายปี เราได้แสดงให้เห็นโดยตรงว่า โครงสร้างแต่ละส่วนของการถ่ายทอดเส้นประสาทผ่านการบาดเจ็บไขสันหลังนั้นใช้งานได้จริง " Tuszynski กล่าวว่าทีมของเขากำลังทำงานในหลายวิธีเพื่อปรับปรุงการเชื่อมต่อการทำงานของการปลูกถ่ายสเต็มเซลล์ เช่น การจัดระเบียบโทโพโลยีของการปลูกถ่ายเพื่อเลียนแบบเส้นประสาทไขสันหลังปกติที่มีนั่งร้าน และใช้การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าเพื่อเสริมสร้างไซแนปส์ระหว่างโฮสต์และเซลล์ประสาทที่ปลูกถ่าย . Tuszynski กล่าวว่า "ในขณะที่ส่วนผสมที่ลงตัวของสเต็มเซลล์ การกระตุ้น การฟื้นฟู และการแทรกแซงอื่นๆ "ดังนั้น ขณะนี้ เรากำลังทำงานร่วมกับหน่วยงานกำกับดูแลเพื่อย้ายวิธีการปลูกถ่ายสเต็มเซลล์ของเราไปสู่การทดลองทางคลินิกโดยเร็วที่สุด หากทุกอย่างเป็นไปได้ด้วยดี เราก็สามารถเข้ารับการบำบัดได้ภายในทศวรรษนี้"