Medicin

Skadade nervceller hos Parkinson patienter kan repareras

Whitehead Institute

På Whitehead Institute i Cambridge, USA pågår bland annat forskning om Parkinsons sjukdom, cancer och autism. Foto: Ragnhild Ahlgren

Amerikanska forskare har hittat ett kemiskt ämne som kan reparera skadade nervceller från patienter med Parkinsons sjukdom.

För att hitta nya läkemedel mot den neurodegenerativa sjukdomen använde forskare vid Whitehead Institute, Cambridge, USA flera biologiska metoder. De använde jästceller, nervceller från råtta och till slut stamceller från patienter med Parkinsons sjukdom och testade nästan 200 000 substanser.

—Det här är jättespännande forskning och att använda jästceller på det här sättet är intressant och kan kanske också användas på andra sjukdomsmodeller. Sedan är det också spännande att de har använt stamceller från en patient med Parkinson och lyckats blockera de sjuka egenskaperna man såg i cellerna. Men den stora frågan är om detta kommer att fungera i patienter, säger Patrik Brundin, professor i neurovetenskap vid Lunds Universitet och professor och Director för Center for Neurodegenerative Science vid Van Andel Institute i Grand Rapids, USA.

Stelhet och skakningar vanliga symptom

Parkinsons sjukdom beror på att de nervceller i hjärnan som producerar dopamin dör. Dopamin behövs för att hjärnan ska kunna kontrollera våra kroppsrörelser och utan dopamin får man svårare att röra sig. Stelhet och skakningar är vanliga symtom men många patienter får också andra problem som nedstämdhet, förstoppning och svårigheter att kontrollera blodtrycket.

Nervceller hos Parkinsonpatienter dör av  giftiga klumpar av proteinet alfa-synuclein. Den vanligaste behandlingen av Parkinsons sjukdom är att tillföra hjärnan nytt dopamin genom ett läkemedel som omvandlas till dopamin av de nervceller som finns kvar.

Forskare från Whitehead Institute

Chee-Yuen Chung, Vikram Khurana och Daniel Tardiff har använt stamceller från patienter med Parkinsons sjukdom i sin forskning. Foto: Ragnhild Ahlgren

—Det här behandlar symtomen men med tiden förvärras sjukdomen och patienterna får också sidoeffekter av medicinen. Det finns behov av att hitta nya behandlingar som kan bromsa eller stoppa sjukdomsprocessen, säger Vikram Khurana, neurolog vid Massachusetts General Hospital i Boston, USA där han behandlar patienter med Parkinsons sjukdom.

Han är också verksam som forskare vid Whitehead Institute och var den som rekryterade patienter till studien.

—Vi använde jästceller som genetiskt manipulerats att bilda alfa-synuclein i hög mängd för att kunna testa ett stort antal kemiska ämnen. Jästcellerna blev på samma sätt som mänskliga nervceller sjuka av den höga mängden alfa-synuclein. Vi letade efter ämnen som kunde blockera det, säger Daniel Tardiff, en av de forskare som utförde arbetet vid Whitehead Institute.

Test på stamceller från patienter

Efter att ha testat nästan 200 000 kemiska ämnen hittade forskarna ett ämne, N-aryl benzimidazole (NAB), som hindrade den giftiga effekten av alfa-synuclein. När forskarna gjorde experiment på organismen C. elegans (en cirka 1 mm kort rundmask) och på nervceller från rått hjärnor såg de samma lovande resultat.

Men kunde substansen också fungera på mänskliga nervceller? För att besvara den frågan använde Vikram Khurana och hans kollega Chee-Yuen Chung, en metod där celler från mänsklig hud ”omprogrammerades” till att bli iPS celler, så kallade pluripotenta stamceller. De här cellerna kan sedan behandlas till att bli nervceller. Forskarna tog hudceller från patienter som har  en mutation i alfa-synuclein genen vilket ger en aggressiv form av Parkinsons sjukdom och preparerade fram nervceller.

Efter att ha haft cellerna på laboratoriet i flera veckor visade nervcellerna tecken på att vara sjuka av det muterade alfa-synuclein proteinet. När forskarna behandlade cellerna med NAB förhindrade den bildandet av proteinklumpar via samma cellulära signalvägar som man hittat i jästcellerna.

Lång väg tills det kan bli nytt läkemedel

—Det är anmärkningsvärt att substansen hade samma effekt på både jästceller och nervceller från patienter och att den verkade via samma signalväg, det förvånade oss, säger Chee-Yuen Chung. Utan resultaten från jästcellerna hade vi inte vetat vad vi skulle leta efter.

DSC_1037

Daniel Karlsson, stamcellsforskare på läkemedelsbolaget Pfizer. Foto: Ragnhild Ahlgren

—Det som är roligt med de här studierna är att de visar att substansen har effekt i flera organismer, först i jäst, sedan i rundmask och i neuron från råtta och till slut i nervceller från en patient med Parkinson. Det ger en tyngd till arbetet, säger Daniel Karlsson, utvecklingsbiolog som arbetar på läkemedelsbolaget Pfizers enhet för Neuroscience i Cambridge, USA.

—Men det kvarstår att visa att det kan utvecklas till ett läkemedel, först måste de testa hur det fungerar i djurförsök och sedan undersöka andra egenskaper hos substansen, hur den bryts ner i kroppen, om den passerar blod-hjärn barriären. Det är en lång väg att gå, fortsätter han.

Daniel Karlsson arbetar själv med att ta fram iPS celler från människa.

—Man kan ta celler från huden och ”omprogrammera” dem så att de kan bli i princip vad som helst, det är som att vrida tillbaks klockan. När man har iPS cellerna behandlar man dem på olika sätt för att få exempelvis nervceller eller muskelceller. Det svåra är att veta hur man skall behandla dem för att få fram de celler man vill ha, det här är forskning som utvecklas hela tiden, säger Daniel Karlsson.

Djurförsök nästa steg

Ännu kan forskarna inte använda omprogrammerade mänskliga nervceller för att testa hundratusentals substanser utan är hänvisade till enklare modeller som de jästceller Daniel Tardiff använde.

Nu planerar forskarna vid Whitehead Institute att modifiera NAB så att den kan testas i djurförsök.

—Men, påpekar Patrik Brundin, även om substansen fungerar i djurförsök är det inte säkert att den fungerar i kliniken. Tyvärr är de djurmodeller som finns inte bra på att förutsäga vad som fungerar på patienter och det finns många exempel på substanser som fungerat bra mot alfa-synuclein i djurförsök men sedan inte haft effekt på patienter med Parkinson. Där har forskningen mycket kvar att göra.

De här forskningsresultaten publicerades i två artiklar i tidskriften Science  2013.

Artikeln har tidigare publicerats i Medicinsk Access och Parkinsonjournalen

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com-logga

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut /  Ändra )

Google-foto

Du kommenterar med ditt Google-konto. Logga ut /  Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut /  Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut /  Ändra )

Ansluter till %s