Терапия стволовыми клетками, введенная в нос, может восстановить обоняние в модели потери обоняния у мышей. Результаты, опубликованные 30 мая в журнале Stem Cell Reports, служат доказательством принципа подхода, который потенциально может быть широко применим для ряда клинических состояний, вызывающих потерю обоняния.
"Это первая модель потери запаха, демонстрирующая восстановление с помощью клеточной терапии," говорит старший автор исследования Брэдли Голдштейн из Медицинской школы Университета Майами Миллер. "Очень важно понимать, что многие вопросы должны быть решены, прежде чем рассматривать это на человеческом пациенте. Однако это свидетельствует о том, что такой подход требует дальнейшего изучения."
Обоняние нарушено у 12% населения США из-за таких причин, как возрастное снижение, поствирусное повреждение, травма головы или генетические нарушения, влияющие на функцию обонятельных нейронов. Нарушения обоняния часто носят необратимый характер и не требуют лечения. Недавние исследования на мышах показали потенциал вирусной генной терапии для восстановления обонятельной функции. Но терапия вирусными генами обычно адаптирована только к конкретным условиям. Напротив, заместительная клеточная терапия обещает восстановить обонятельную функцию, нарушенную по широкому кругу причин.
"Есть некоторые свидетельства того, что невозможность нормальной замены поврежденных или потерянных обонятельных нейронов может способствовать многим формам приобретенной обонятельной потери," Гольдштейн говорит. "Итак, мы были заинтересованы в проверке идеи о том, что подход, основанный на клеточной терапии, для замены нейронов, может быть правдоподобным."
Чтобы проверить эту идею, Гольдштейн и его команда разработали генетическую модель мыши, которая не может обнаруживать запахи из-за нефункциональных обонятельных сенсорных нейронов. В частности, делеция гена Ift88 привела к тому, что эти клетки лишились ресничек – подобных волосам структур, которые необходимы для восприятия запахов. Затем исследователи вводили в нос капли, содержащие глобальные базальные клетки – основной пул реплицирующихся стволовых клеток, которые восполняют стареющие или поврежденные обонятельные сенсорные нейроны на протяжении всей жизни.
Взрослые стволовые клетки прививаются для образования зрелых функциональных обонятельных сенсорных нейронов в обонятельном эпителии – ткани внутри носовой полости. Обонятельные сенсорные нейроны, полученные в результате приживления, посылали проекции или аксоны в структуру мозга, называемую обонятельной луковицей, эффективно восстанавливая обоняние. В поведенческом тесте мыши с дефицитом Ift88, которые получали терапию стволовыми клетками, нормально реагировали на неприятный запах, в то время как мыши с дефицитом Ift88, которые не получали терапию стволовыми клетками, не получали. Более того, не было доказательств роста опухоли в течение периода исследования, что подтверждает потенциальную безопасность этого лечения.
"Мы были немного удивлены, обнаружив, что клетки могут довольно надежно приживаться с помощью простой доставки через нос," Гольдштейн говорит. "Чтобы быть потенциально полезными для людей, основным препятствием было бы определение источника клеток, способных приживаться, дифференцироваться в обонятельные нейроны и должным образом соединяться с обонятельными луковицами мозга. Кроме того, необходимо определить, какие клинические ситуации могут быть подходящими, а не животная модель острого обонятельного повреждения."
В будущих исследованиях Гольдштейн и его команда планируют более точно определить конкретные проблемы, вызывающие распространенные приобретенные обонятельные расстройства у человека. "Обладая этой информацией, мы могли бы более уместно рассмотреть вопрос о том, может ли возможное лечение на основе клеток, вирусная генная терапия или другие фармакологические цели быть логичными стратегиями лечения," Гольдштейн говорит. "Тем не менее, продолжение изучения механизмов в человеческих клетках, необходимых для производства функциональных обонятельных нейронов из клеток-предшественников, будет иметь большое значение для продвижения вперед."