Obiecująca terapia komórkowa pomoże pacjentom cierpiącym na choroby nerek
Choroby nerek to cisi zabójcy. Zwykle pozostają w ukryciu i nie są diagnozowane przed spowodowaniem poważnych zniszczeń, ponieważ w wielu przypadkach pacjenci zaczynają odczuwać objawy dopiero wówczas, gdy czynność nerek spada do zaledwie 10 % normalnego poziomu. Na tym etapie zwykle jest już zbyt późno na leczenie. Problemem jest fakt, że wskaźnik filtracji kłębuszkowej (GFR), który stanowi podstawowy parametr pozwalający na określenie czynności nerek, jest trudny do zmierzenia, w związku z czym nie jest stosowany w ramach rutynowych badań przesiewowych. Projekt RenalToolBox, finansowany ze środków działania „Maria Skłodowska-Curie”, zaspokaja zapotrzebowanie na przystępne cenowo oraz wygodne metody diagnozowania i dokładnego monitorowania przebiegu chorób nerek w punkcie opieki. Badacze skupieni wokół projektu podjęli się również oceny bezpieczeństwa i skuteczności leczenia przy pomocy komórek mezenchymalnych w przypadku urazu nerek u gryzoni.
Innowacyjne narzędzie pozwoli na wczesne wykrywanie i ocenę chorób nerek
Badacze rozpoczęli prace od ulepszenia istniejącego elektronicznego urządzenia przezskórnego, opracowanego przez partnerów projektu w niemieckim Heidelbergu. Celem tego rozwiązania był pomiar wskaźnika GFR u gryzoni przy użyciu izotiocyjanianu fluoresceiny (FITC) połączonego z sinistryną. Urządzenie okazało się jednak niemożliwe do zastosowania u ludzkich pacjentów ze względu na zbyt niską głębokość przenikania izotiocyjanianu fluoresceiny. „Chcąc rozwiązać ten problem, postanowiliśmy wyposażyć urządzenie w rozwiązania pozwalające na wykrywanie barwników widocznych w bliskiej podczerwieni, które są w stanie przenikać głębiej i dlatego mogą być stosowane u ludzi”, wyjaśnia Patricia Murray, koordynatorka projektu. „Nasze nowe urządzenie przezskórne może jednocześnie mierzyć trzy barwniki. Udało nam się zweryfikować jego skuteczność na fantomach oraz innych zamiennikach, a końcowe testy zwieńczyło złożenie wniosku patentowego”, dodaje Murray. Badacze opracowali także nowe barwniki pozwalające na badanie filtracji kłębuszkowej oraz sekrecji i resorpcji kanalikowej. Aby skutecznie przetestować działanie nowych barwników widocznych w bliskiej podczerwieni, zespół zajął się rozwinięciem urządzenia in vitro wyposażonego w sztuczne kanaliki nerkowe i opracował bardziej zaawansowany model nerki na układzie. Urządzenie powstało dzięki zaangażowaniu partnerów projektu z Uniwersytetu w Utrechcie. Badacze przyglądali się także nowym biomarkerom molekularnym z myślą o poprawie dokładności nieinwazyjnej diagnostyki chorób nerek i monitorowania postępu chorób.
Badanie potencjału mezenchymalnych komórek zrębowych
Inne działanie w ramach projektu obejmowało ocenę bezpieczeństwa i skuteczności wykorzystania mezenchymalnych komórek zrębowych w leczeniu chorób nerek u gryzoni. „Główne obawy związane ze stosowaniem tych komórek dotyczyły potencjalnego ryzyka powstawania skrzepów lub nowotworów”, wyjaśnia Murray. „W celu dokładnej obserwacji skutków leczenia, zoptymalizowaliśmy techniki obrazowania w celu monitorowania losów komórek w różnych skalach, obejmujących zarówno pojedyncze komórki, jak i całe narządy oraz organizmy”. Nowe techniki obrazowania wykorzystywane w celu oceny funkcji nerek i naczyń obejmowały multispektralną tomografię optoakustyczną (MSOT), rezonans magnetyczny oraz ultraszybkie obrazowanie ultrasonograficzne. Ostatnim działaniem zrealizowanym w ramach projektu było znalezienie optymalnego źródła komórek mezenchymalnych, które mogą być wykorzystane do leczenia niedokrwiennego zespołu poreperfuzyjnego. Zespół porównał bezpieczeństwo i skuteczność komórek mezenchymalnych pobranych ze szpiku kostnego, tkanki tłuszczowej i pępowiny. Aby określić, który rodzaj komórek sprawdzi się najlepiej w leczeniu zespołu poreperfuzyjnego, zespół wykorzystał urządzenie przezskórne, nieinwazyjne techniki obrazowania, techniki oczyszczania i ocenę histologiczną – metody wypracowane uprzednio przez partnerów projektu. W toku badań naukowcy doszli do wniosku, że różne rodzaje komórek mezenchymalnych charakteryzują zróżnicowane właściwości, które mogą przynosić pewne określone korzyści w zależności od warunków leczenia. Przeprowadzone na modelu niedokrwiennego zespołu poreperfuzyjnego badania działania in vitro wskazały, że bioprodukty komórek mezenchymalnych, takie jak kondycjonowana pożywka, mogą wpływać na regenerację komórek nerkowych, zwłaszcza w zestawieniu z nieleczoną grupą kontrolną. Ponadto badacze stwierdzili, że niektóre rodzaje komórek mezenchymalnych posiadają właściwości immunomodulacyjne. „Nasze badanie potwierdza bezpieczeństwo leczenia przy pomocy komórek mezenchymalnych, jednak na podstawie otrzymanych wyników nie zalecamy stosowania żadnych źródeł tych komórek w badaniach klinicznych dotyczących zespołu poreperfuzyjnego. Nie da się jednak nie zauważyć ich potencjału w leczeniu chorób nerek, a także możliwości w zakresie dostosowania ich do konkretnych zastosowań klinicznych”, podsumowuje Murray.
Słowa kluczowe
RenalToolBox, choroba nerek, mezenchymalne komórki zrębowe, urządzenie przezskórne, wskaźnik filtracji kłębuszkowej, izotiocyjanian fluoresceiny, niedokrwienny zespół reperfuzyjny
