İnsan Plasentasından Burun Spreyi Yapıldı: Alzheimer'a Umut Olması Planlanıyor

İtalya'da yapılan yeni bir araştırma, insan plasentasından elde edilen mikroskobik parçacıkların Alzheimer hastalığıyla ilişkili beyin iltihabını azaltabileceğini ve bilişsel işlevleri iyileştirebileceğini düşündürüyor.

Fareler üzerinde gerçekleştirilen deneylerde, parçacıkların burun yoluyla verilmesi beyindeki amiloid-beta birikimini ve nöroinflamasyonu azaltırken hafıza testlerindeki performansı artırdı.

Ancak araştırmacılar, sonuçların henüz yalnızca hayvanlar ve laboratuvar ortamındaki insan hücreleri üzerinde elde edildiğini, yöntemin insanlar için kullanılabilir bir Alzheimer tedavisi olmadığını özellikle vurguluyor.

Translational Neurodegeneration adlı bilimsel dergide yayımlanan araştırma, İtalya'daki Sacred Heart Katolik Üniversitesi öncülüğündeki bilim insanları tarafından yürütüldü.

Alzheimer'da sorun yalnızca amiloid ve tau değil

Alzheimer hastalığının en belirgin biyolojik özellikleri arasında beyinde amiloid-beta proteinlerinin plaklar halinde birikmesi ve tau proteinlerinin anormal değişikliklere uğrayarak yumaklar oluşturması var.

Ancak son yıllardaki araştırmalar, hastalığın yalnızca bu iki protein üzerinden açıklanamayacağını gösteriyor. Alzheimer'daki bilişsel gerilemeye katkıda bulunduğu düşünülen süreçlerden biri de kronik nöroinflamasyon, yani sinir sistemindeki uzun süreli iltihabi durum.

Özellikle beynin bağışıklık sisteminde önemli rol oynayan mikroglia hücreleri ile nöronların işlevlerini destekleyen astrositlerin sürekli aktif hale gelmesi, zaman içinde nöronlara zarar verebiliyor. Yeni çalışmada bilim insanları bu iltihabi süreci azaltmak için alışılmadık bir kaynağa, insan plasentasına yöneldi.

Plasentadan elde edilen 'hücreler arası kargolar'

Araştırmacılar plasentanın amniyotik zarında bulunan "mezenkimal stromal hücrelerden" elde edilen ve "hücre dışı vezikül" adı verilen çok küçük parçacıkları kullandı.

Hücre dışı veziküller, hücrelerin çevrelerine saldığı ve protein, lipit, RNA gibi biyolojik molekülleri başka hücrelere taşıyabilen nano ölçekli yapılardan oluşuyor. Bir bakıma hücrelerin birbirleriyle iletişim kurmasını sağlayan küçük "kargo paketleri" gibi işlev görüyorlar.

Araştırmacıların kullandığı veziküller, insan amniyotik mezenkimal stromal hücrelerinden elde edildiği için "hAMSC-EV" olarak adlandırılıyor. Çalışmanın ilk yazarı hücre biyoloğu Andrea Papait ve meslektaşları, mezenkimal stromal hücrelerden elde edilen bu parçacıkların iltihap karşıtı ve sinir hücrelerini koruyucu özelliklere sahip biyolojik molekülleri taşıyabileceğini belirtiyor.

Altı ay boyunca burundan verildi

Bilim insanları hazırladıkları formülasyonu, genetik olarak Alzheimer hastalığının bazı özelliklerini geliştirecek şekilde tasarlanmış farelerde test etti.

Tedavi, fareler henüz Alzheimer benzeri belirtiler göstermeden, üç aylıkken başlatıldı. Hayvanlara altı ay boyunca, dokuz aylık olana kadar haftada iki kez burun yoluyla hAMSC-EV verildi.

Floresan işaretleyicilerle yapılan incelemeler, burundan verilen veziküllerin beynin hafıza ve öğrenme açısından kritik bölgelerinden hipokampusun tüm bölgelerine ulaştığını gösterdi. Parçacıkların hem nöronlarla hem de mikroglia hücreleriyle aynı bölgelerde bulunduğu tespit edildi.

Hafıza testlerinde daha iyi performans

Tedavi uygulanan fareler, kontrol grubundaki hayvanlara kıyasla nesne tanıma ve mekânsal hafızayı ölçen davranış testlerinde daha yüksek bilişsel performans gösterdi. Beyin dokuları incelendiğinde de tedavinin hipokampustaki amiloid-beta birikimini önemli ölçüde azalttığı görüldü. Alzheimer'ın diğer önemli özelliklerinden biri olan tau proteininin fosforilasyonu üzerinde ise belirgin bir etki saptanmadı.

Araştırmacılar ayrıca tedavi edilen hayvanların hipokampusunda nöroinflamasyon belirtilerinin önemli ölçüde azaldığını belirledi. Hem astrositlerin hem de mikroglia hücrelerinin aktivasyonu düşmüştü.

Tedavi edilen farelerde nöroplastisiteyle ilişkili ARC, GluA1 ve BDNF proteinlerinin düzeyleri de yükselmişti. Nöroplastisite, beynin değişme, öğrenme ve yeni bağlantılar kurabilme kapasitesi anlamına geliyor.

Alzheimer hastalarının hücrelerinde de denendi

Araştırmanın ikinci aşamasında bilim insanları hayvan deneylerinden farklı bir yöntem kullandı. Sporadik Alzheimer hastalığı bulunan kişilerden alınan deri hücreleri önce yeniden programlanarak kök hücrelere dönüştürüldü. Ardından bu hücrelerden laboratuvar ortamında nöronlar üretildi.

Plasentadan elde edilen veziküller bu nöronlara uygulandığında, sinir hücrelerindeki bozulmanın azaldığı ve nöroplastisiteyle ilişkili bazı proteinlerin ifade düzeylerinin daha sağlıklı seviyelere yaklaştığı görüldü.

Bu bulgu, yöntemin insan hücrelerinde de biyolojik etki gösterebildiğine işaret ediyor. Ancak laboratuvarda üretilmiş insan nöronlarının tedavi edilmesi, yaşayan bir Alzheimer hastasının beyninde aynı etkinin görüleceği anlamına gelmiyor.

Bağışıklık sistemini tamamen baskılamak yerine ortamı değiştiriyor olabilir

Araştırmacılara göre elde edilen sonuçların dikkat çekici noktalarından biri, plasentadan gelen veziküllerin bağışıklık sistemini doğrudan baskılamaktan ziyade beynin iltihabi ortamını değiştirmesi.

Ekip, mikroglia hücrelerinin davranışındaki, bağışıklık sisteminin haberci molekülleri olan sitokinlerdeki ve nöroplastisiteyle bağlantılı faktörlerdeki değişikliklerin; nöronların korunmasına, sinapsların çalışmasına ve diğer beyin hücrelerinin dengesinin sürdürülmesine daha elverişli bir ortam oluşturduğunu düşünüyor.

Plasentadan elde edilen mezenkimal stromal hücrelerin güçlü bağışıklık düzenleyici özelliklere sahip olduğuna daha önceki araştırmalarda da işaret edilmişti. Yeni çalışma, bu özelliklerin nörodejeneratif hastalıklara karşı kullanılabileceği ihtimalini güçlendiriyor.

Henüz Alzheimer için bir burun spreyi yok

Araştırmanın kıdemli isimlerinden nörobilimci Claudio Grassi, bulguların henüz insanlar üzerinde doğrulanması gereken preklinik sonuçlar olduğunu vurguladı.

Grassi, çalışmanın şu anda kullanılabilecek bir Alzheimer tedavisi ortaya koymadığını ancak "çok umut verici bir yöne" işaret ettiğini söyledi.