Специалисты из Китайской академии наук (Институт нейронауки), Фуданьского университета и компании UniXell получили дофаминовые нейроны подтипа A10 из человеческих плюрипотентных стволовых клеток и имплантировали их в мозг мышей, имеющих модель хронического стресса. После трансплантации у животных наблюдалось снижение признаков тревоги и апатии, а также восстановление интереса к вознаграждению.
Основное отличие заключается в том, что авторы намеренно создали специфический подтип нейронов A10, которые в мозге регулируют мотивацию и систему вознаграждения. Считается, что дисфункция этой сети связана с ангедонией, то есть с отсутствием способности испытывать удовольствие, а также с длительными эпизодами большой депрессии.
Благодаря технологическим достижениям, учёным удалось добиться направленной дифференцировки стволовых клеток в линию A10 посредством «пост-митотической» обработки: на заключительной стадии развития в культуральную среду добавляли ингибитор пути Notch, GDNF (глиальный нейротрофический фактор) и аскорбиновую кислоту. Клетки, полученные таким образом, демонстрировали молекулярные маркеры и электрические характеристики, свойственные A10-нейронам.
Пересадки проводились на мышах, у которых была спровоцирована стандартная модель депрессии посредством хронического стресса. После интеграции трансплантаты мигрировали в ожидаемые области мозга и восстанавливали поведение, характеризующееся повышенной тревожностью и снижением мотивации. Исследователи подчеркивают, что наблюдаемое улучшение поведения включало снижение «поведенческого отчаяния» и восстановление реакции на вознаграждение, что свидетельствует о непосредственном облегчении ангедонии в экспериментальной группе.
По сравнению с традиционными лекарственными препаратами, данный метод имеет важное достоинство: вместо глобального воздействия на нейрохимию всего мозга, пересадка A10-нейронов позволяет восстановить конкретные нейронные цепи, поврежденные при расстройстве мотивации. Это, в теории, снижает нежелательные эффекты на другие системы организма и делает лечение более адресным.
Перед началом клинического применения необходимо решить ключевые вопросы, касающиеся безопасности и воспроизводимости результатов. Среди нерешенных вопросов — долгосрочная жизнеспособность и созревание трансплантатов, вероятность неконтролируемого разрастания клеток или формирования опухолей, а также точность формирования аксональных связей и иммунный ответ при пересадке человеку. В работе отмечается, что дальнейшие действия должны включать тщательную оптимизацию, проведение доклинических исследований и оценку возможности масштабирования данной методики.
Важность понимания роли работы в общем контексте здравоохранения трудно переоценить: депрессия остается одной из основных причин потери трудоспособности во всем мире, и у многих пациентов стандартное лечение не помогает справиться с отсутствием интереса и удовольствия. Если подход, направленный на восстановление определенных нейронных связей, будет подтвержден в ходе дальнейших исследований, то это позволит найти принципиально новый способ — не просто сглаживать симптомы, а восстанавливать утраченную функцию сети мотивации и вознаграждения. Исследователи полагают, что различные подтипы нейронов могут предложить целенаправленные решения для целого ряда нейропсихиатрических заболеваний и намерены продолжить предклинические разработки и тестирование.