Жослин Блош: Мозг может восстанавливать сам себя — с некоторой помощью

Я нейрохирург. И, как и многие мои коллеги, я каждый день сталкиваюсь с людскими трагедиями. Я понимаю, как сильно может измениться жизнь всего за одну секунду после серьезного инсульта или автомобильной аварии. Самое большое разочарование для нас, нейрохирургов, — это понимание того, что, в отличие от других органов, способность мозга к восстановлению достаточно невелика. После серьезного повреждения центральной нервной системы пациент часто остается со значительным недостатком. Кажется, именно поэтому я решила, что стану функциональным нейрохирургом.

Кто такой функциональный нейрохирург? Это врач, который пытается улучшить работу нервной системы с помощью разных хирургических вмешательств. Я думаю, вы слышали об одном из известных способов — глубокой стимуляции мозга, когда в мозг имплантируется электрод, чтобы исправить функционирование нейронов и улучшить неврологическое состояние. Это удивительная технология, которая улучшила состояние пациентов с болезнью Паркинсона, сильным тремором и болями. Однако улучшение функционирования не означает восстановления нейронов. Мечта функциональных нейрохирургов — восстанавливать мозг. Я думаю, что мы приближаемся к этой мечте.

Я хочу показать вам, что мы действительно к этому близки. С некоторой помощью мозг сможет восстанавливать себя.

Все началось 15 лет назад. Тогда я была врачом-ординатором на дневных и ночных дежурствах в приемном покое травматологии. Ко мне часто попадали пациенты с травмами головы. Представьте пациента, поступившего с серьезной травмой головы: его мозг опухает, а внутричерепное давление повышается. Чтобы спасти его жизнь, нужно снизить внутричерепное давление. А чтобы сделать это, иногда приходится удалять часть опухшего мозга. Вместо того, чтобы избавляться от этих кусочков, мы с Жаном-Франсуа Брюне, моим коллегой-биологом, решили изучать их.

Что я имею в виду? Мы хотели выращивать клетки из этих кусочков мозга. Это непростая задача. Выращивать клетки из образца материала — как растить маленьких детей, выдернув их из семьи. Нужно найти необходимые нутриенты, тепло, влажность, создать благоприятные условия для роста. Именно это нам нужно было сделать с клетками мозга. После многих попыток Жан-Франсуа сделал это. Вот что мы увидели под микроскопом.

Для нас это стало большим сюрпризом. Почему? Потому что это выглядит так же, как и стволовые клетки: большие зеленые клетки окружают маленькие и незрелые. Возможно, вы помните из курса биологии, что стволовые клетки — это незрелые клетки, способные превращаться в клетки различных органов и тканей. В мозге взрослого человека есть стволовые клетки, но их очень мало, и они расположены в небольших нишах в глубине мозга. Было удивительно увидеть такие стволовые клетки в материале из поверхности мозга, вырезанном во время операции.

Еще одно интригующее наблюдение: стволовые клетки очень активны, они делятся, делятся, делятся очень быстро. Они никогда не умирают, это бессмертные клетки. А эти клетки ведут себя по-другому. Они делятся медленно, а спустя несколько недель выращивания и вовсе умирают. Мы столкнулись со странным новым видом клеток, которые похожи на стволовые, но ведут себя по-другому.

Мы долго не могли понять, откуда они взялись. Они появились из этих клеток. Синие и красные клетки называются даблкортин-позитивные клетки. У всех вас они есть в мозге. Они составляют 4% клеток коры головного мозга. Они играют огромную роль во время развития зародыша. Когда вы были в утробе матери, эти клетки помогали вашему мозгу формироваться. Но почему они там остались? Этого мы не знаем. Мы думаем, что они могут участвовать в восстановлении мозга, потому что они обнаруживаются в больших концентрациях рядом с повреждениями мозга. Но это не стопроцентно. Очевидно одно: из этих клеток мы получили наши стволовые клетки. Мы столкнулись с возможным новым источником клеток, способных восстанавливать мозг. Нам нужно было доказать это.

Чтобы доказать это, мы решили создать экспериментальную парадигму. Идея состояла в том, чтобы взять образец мозга из неэлоквентного — не относящегося к функционально важным участка мозга, а затем вырастить эти клетки точно так, как делал Жан-Франсуа в своей лаборатории. А затем отметить их, окрасить, чтобы их можно было отследить в мозге. Последним шагом было снова имплантировать их в тот же мозг. Мы называем это аутотрансплантами.

Нашим первым вопросом было: «Что будет, если снова ввести эти клетки в нормальный мозг, и что будет, если снова ввести эти клетки в поврежденный мозг?» Благодаря помощи профессора Эрика Рулле мы работали с обезьянами.

В первом случае мы снова ввели клетки в нормальный мозг и увидели, что они полностью исчезли спустя несколько недель, как будто их сначала удалили, потом они вернулись, но место уже занято, они больше не нужны, поэтому исчезли.

Во втором случае мы создали повреждение, снова ввели те же самые клетки, и в этом случае клетки остались — и стали полноценными нейронами. Вот что мы увидели под микроскопом. Это клетки, которые мы имплантировали заново. Вот подтверждение: эти маленькие точки — это те клетки, которые мы пометили в лаборатории, когда выращивали их.

Конечно, мы не могли на этом остановиться. Помогают ли эти клетки обезьяне восстановиться после повреждения? Мы научили обезьян проходить тест на ловкость рук. Им нужно было брать кусочки еды из углублений. У них хорошо получалось. Когда они достигли стабильности в качестве выполнения, мы повредили части коры, отвечающие за движения рук. Обезьяны были парализованы, они больше не могли пошевелить рукой. Точно так же, как и люди, они самостоятельно восстановились до определенного уровня, так же, как люди после инсульта. Пациенты полностью парализованы, а затем, благодаря гибкости мозга, они восстанавливаются до определенного уровня. То же самое было с обезьянами.

Когда мы убедились, что обезьяны достигли постоянного уровня в своем восстановлении, мы имплантировали эти клетки. Слева вы видите обезьяну, которая восстанавливалась сама. Она выполняет задание на 40–50% от своих предыдущих результатов — до повреждения. Она не так аккуратна, не так быстра. А теперь — после имплантации клеток: два месяца спустя, та же обезьяна.

Мы тоже были ошеломлены, правда. С того времени мы узнали больше об этих клетках. Мы знаем, что можем криоконсервировать их, чтобы использовать позже. Мы знаем, что их можно применять в нейропатологии, например, при лечении болезни Паркинсона. Но наша мечта — имплантировать их людям. Я правда надеюсь, что скоро смогу показать вам, что мозг человека дает нам инструмент для самовосстановления.

Бруно Джуссани: Жослин, это удивительно. Я уверен, что у нас в зале есть несколько десятков людей, а может, и почти все, кто сейчас думает: «Я знаю, кому это может помочь». Я, например, так думаю. Несомненно, вопрос в том, с какими проблемами вы столкнетесь, прежде чем сможете провести исследования на людях?

Жослин Блош: Самая большая сложность — это нормативные акты. Для этих потрясающих результатов вам нужно заполнить примерно два килограмма бумаг и форм, чтобы получить возможность провести тест.

БД: Это объяснимо, мозг — деликатный орган.

ЖБ: Да, но даже у команды профессионалов уходит значительное время, чтобы сделать это.

БД: Если предположить — с готовыми исследованиями и разрешением на проведение тестов — если предположить по времени, через сколько лет мы сможем прийти в больницу и получить такую терапию?

ЖБ: Очень сложно сказать. Во-первых, это зависит от одобрения проведения тестов. Законы позволят нам скоро начать их? А потом нужно будет проводить исследования в небольших группах. Значительное время уходит на отбор пациентов, проведение лечения и оценку того, приносит ли оно пользу. Затем исследование расширяется. Но нужно доказать пользу этого метода лечения, прежде чем предлагать его широкому кругу пациентов.

БД: И безопасность, конечно.

ЖБ: Да.

БД: Жослин, спасибо, что пришли и рассказали об этом.

Перевод: Надежда Борисова
Редактор: Анна Котова

Источник