نتایج تحقیقات دانشمندان در Scripps Research نشان میدهد که درمان با آنتیبادی آزمایشی برای بیماری پارکینسون (PD) و آلزایمر (AD) ممکن است اثرات مخرب ناخواستهای را در ایجاد التهاب مغزی داشته باشد. این تیم مجموعهای از مطالعات و آزمایشهایی را بر روی موشهای دارای پیوند مغز از میکروگلیاهای حاصل از سلولهای بنیادی پرتوان (hiPSC) مشتق شده از انسان (hiMG) انجام دادند. یافتهها نشان داد که تجویز آنتیبادیهایی که پروتئینهای بد تاخورده که در بیماریهای PD و AD جمع میشوند را هدف قرار میدهد؛ التهاب NLRP3 را تحریک میکند و منجر به مرگ سلول میشود.
استوارت لیپتون مدیر مؤسس Neurodegeneration در مرکز New Medicines Scripps Research در این خصوص گفت" یافتههای ما توضیحات احتمالی را برای اینکه چرا درمان با آنتیبادی در بیماریهای نورودژنراتیو موفق نشده است را بیان میکند ".
لیپتون، متخصص مغز و اعصاب، اظهار داشت: این مطالعه اولین مطالعهای است که محققان التهاب مغزی ناشی از آنتیبادی را در زمینه انسانی بررسی میکنند. تحقیقات قبلی در مغز موش انجام شده بود درحالیکه در مطالعه حاضر از سلولهای مغز انسان استفاده شده است. نویسندگان خاطرنشان کردند: "این یافتهها ممکن است پیامدهای مهمی در درمان آنتیبادی با هدف تخلیه پروتئینهای بد تا شده / جمع شده در مغز انسان داشته باشند، زیرا به طور متناقضی ممکن است باعث ایجاد التهاب در میکروگلیاهای انسان شوند." این نتایج پیامدهای بالقوه مهمی در ایمنی درمانی بیماریهای تحلیلبرنده عصبی دارند زیرا کمپلکس پروتئین - آنتیبادی غلط تاخورده ممکن است باعث ایجاد یک واکنش التهابی میکروگلیایی عمیق در بافت انسان شود، اما در موش که بیشتر آزمایشهای پیش بالینی در آن انجام شده است را باعث نمیشود."
نتایج این مطالعه در Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) تحت عنوان مقاله " Soluble α-synuclein-antibody complexes activate the NLRP3 inflammasome in hiPSC-derived microglia " به چاپ رسیده است.
بیماریهای نورودژنراتیو مانند PD و AD بیش از شش میلیون نفر در ایالات متحده را تحت تأثیر قرار میدهند. چنین بیماریهایی معمولاً با ایجاد خوشههای غیرطبیعی پروتئین در مغز مشخص میشوند که در اختلالات مختلف ترکیبات مختلف پروتئینی غالب است. PD با تجمع α-synuclein (αSyn) مشخص میشود، درحالیکه خوشهها و تجمعهای غیرعادی پپتید آمیلوئید -β (Aβ) در AD دیده میشود.
این تودهها نهتنها شامل خوشههای بزرگی که پاتولوژیستها در کالبدشکافی مغز بیماران مشاهده میکنند هستند، بلکه همچنین خوشههای بسیار کوچکتری نیز وجود دارند که سخت تشخیص داده میشوند و الیگومر نام دارند و برای مغز مضر هستند.
چگونگی آسیب رساندن این تجمعهای پروتئینی به سلولهای مغزی نیاز به بررسی دارد، اما التهاب یک عامل مؤثر است. بهعنوانمثال در آلزایمر، الیگومرهای آمیلوئید (Aβ) سلولهای ایمنی مغز موسوم به میکروگلیا را به حالت التهابی تبدیل میکند که میتوانند به نورونهای سالم اطراف آسیب برسانند یا آنها را از بین ببرند. نویسندگان توضیح دادند: "سلولهای میکرو گلیال به التهاب عصبی کمک میکنند، بهویژه آنهایی که توسط اینفلامازوم ایجاد میشوند. به طور خاص، اینفلامازوم the nucleotide-binding oligomerization domain (NOD)-like receptor (NLR) family pyrin domain-containing 3 (NLRP3) با چندین اختلال تخریب عصبی در ارتباط است اگرچه ممکن است انواع دیگری از التهاب نیز درگیر باشد".
یک استراتژی درمانی بالقوه که از دهه ۱۹۹۰ برای اختلالات تخریب عصبی مانند PD و AD درحالتوسعه است استفاده از آنتیبادیهایی است که به طور خاص تجمعهای پروتئینی غیرطبیعی را هدف قرار داده و از بین میبرد. آنتیبادیهای آزمایشی بهعنوان درمانهای بالقوه برای PD و AD درحالتوسعه هستند. دانشمندان اشاره کردند که " آنتیبادیهایی که پروتئینهای غلط تاخورده را هدف قرار میدهند، در آزمایشهای بالینی انسان برای چندین بیماری عصبی از جمله AD و PD آزمایش میشوند." بااینحال، با وجود نتایج امیدوارکننده در موشها، چنین درمانهای بالقوه تاکنون موفقیت چندانی در آزمایشهای بالینی نداشتهاند و همانطور که نویسندگان دیگر اشاره کردند، بهعنوانمثال، در مورد PD ، مشخص نیست که آیا آنتیبادیهای علیه αSyn ممکن است بر پاسخ التهابی تأثیر بگذارد یا خیر.
لیپتون و همکارانش در حال بررسی توانایی اولیگومرهای α- سینوکلئین در ایجاد حالت التهابی سلولهای میکروگلیا بودند که با کمال تعجب دریافتند که، درحالیکه الیگومرها بهخودیخود باعث ایجاد التهاب در میکروگلیا مشتق شده از سلولهای بنیادی انسان میشوند، افزودن آنتیبادیهای درمانی این التهاب را بدتر میکند. تیم تحقیق این اثر را نهتنها در آنتیبادیها بهخودیخود بلکه در کمپلکسهای تشکیل شده با آنتیبادیها و α-synuclein نیز دنبال کردند.
تقریباً تمام مطالعات قبلی در مورد اثرات درمانی آنتیبادی آزمایشی با استفاده از میکروگلیا موش انجام شده است. درحالیکه آزمایشهای کلیدی در این تحقیق که اخیراً گزارش شده با استفاده از میکروگلیای مشتق شده از انسان در کشت سلولی انجام شده یا به مغز موشی پیوند زدهشده است که سیستم ایمنی بدن آن بهگونهای مهندسی شده که با میکروگلیای انسان مطابقت داشته باشد. همانطور که لیپتون خاطرنشان کرد، "ما این التهاب را در میکروگلیای انسان مشاهده میکنیم، اما در میکروگلیای موش مشاهده نمیشود، بنابراین ممکن است درگذشته این اثر التهابی گسترده نادیده گرفته شده باشد."