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290万美元研究经费资助用于开发干细胞治疗多发性硬化症技术

290万美元研究经费资助干细胞治疗多发性硬化症的细胞治疗技术

美国国家神经疾病和中风研究所向一项研究项目提供了290万美元的五年资助,该项目旨在推进一项新技术,以改善多发性硬化症(MS) 和其他神经系统疾病的干细胞疗法。

布法罗大学细胞、基因和组织工程中心主任兼项目负责人之一 Stelios Andreadis 博士在大学新闻稿中表示:“我们计划开展的工作对再生医学具有重要意义,因为它有可能制定新策略来增强干细胞输送,以治疗目前治疗方法无法治愈的严重神经系统疾病。 ”

弗雷泽·西姆博士是雅各布斯医学和生物医学学院的教授,也是该校神经科学项目的主任,他将共同领导该项目。“这个项目是协作科学的一个绝佳范例,”西姆说。“我们两个人都无法独自完成这项工作。”

多发性硬化症中,大脑和脊髓的炎症会导致髓鞘受损,髓鞘是一种包裹神经纤维并帮助神经纤维发送电信号的脂肪物质。髓鞘损伤会破坏神经信号,最终导致多发性硬化症症状。

干细胞疗法治疗多发性硬化症和其他神经系统疾病越来越受到研究人员的关注。干细胞是一类特殊的细胞,能够长成其他类型的细胞。

设计水凝胶以在注射过程中保护细胞

干细胞治疗多发性硬化症的基本目的是引入能够产生新神经系统细胞的干细胞,例如神经元(神经细胞)和髓鞘形成细胞,如少突胶质细胞和施万细胞。

为了用于治疗,干细胞需要注射到患者的大脑中。在实验中,这通常是通过简单地将细胞悬浮在盐溶液中并通过注射器注射来完成的。

但新出现的数据表明,悬浮在液体中并通过针头挤压的物理压力往往会损害细胞,结果绝大多数干细胞在注射后很快就会死亡。

西姆说,大多数研究人员“已经接受了这样一个事实:移植后许多细胞会死亡”。新项目旨在改变这一现状。

研究人员正在努力开发剪切稀化水凝胶 (STH),以辅助干细胞注射。STH通常具有凝胶状稠度,但在施加压力时会变得更具流动性——例如,通过注射器挤压时。一般的想法是,STH可以在注射过程中帮助缓冲和保护干细胞。

“它们会根据剪切应力改变粘度,注射后,当力消失时,它们会变回凝胶形式,”安德烈亚迪斯说。“随着剪切速率的增加,从固体到流体的快速转变对于成功注射和细胞保护至关重要。”他说,“STH已成为注射施万细胞和少突胶质细胞的有希望的候选者。”

小鼠实验表明,STH可提高细胞存活率

除了为细胞提供缓冲之外,STH还可以进行定制,以帮助促进细胞进入大脑后的存活。

“利用水凝胶,我们可以引入不同的因素,让细胞克服多发性硬化症病变中存在的[抑制性]环境,”Sim 说道。“我们认为,与使用盐溶液中的细胞的传统方法相比,这将改善细胞疗法的效果。”

研究人员已在经过基因改造而无法制造髓鞘的小鼠身上进行了STH的原理验证实验,模拟一种名为佩利扎乌斯-梅茨巴赫病的罕见进行性神经退行性疾病。

安德烈亚迪斯表示,将含有STH的人类细胞移植到动物的大脑中“显著提高了移植细胞的存活率,并增强了植入后12周大脑的神经修复能力”。

该大学表示,这些结果将很快全部公布。

在新资助的项目中,研究人员将在较大的动物身上测试STH,旨在确定更接近人类大脑大小的大脑所需的细胞数量,并评估这些细胞是否会进入大脑的目标部位。

“这是一个将生物材料科学和工程与神经科学结合起来开发治疗策略的绝佳机会,希望这种策略能够应用于临床治疗多发性硬化症等毁灭性疾病和病症,”安德烈亚迪斯说。“虽然目前尚无治愈方法,但我们希望开发一种成功的治疗方法,可以限制疾病的发展并改善多发性硬化症患者和其他患有神经系统疾病的人的生活质量。”

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