Боковой амиотрофический склероз (БАС) - про­грессирующее нейродегенеративное заболевание. Эф­фективного средства излечения БАС не существует. Единственное коммерческое средство - рилутек - способно отложить смертельный исход на несколько месяцев. Перспективным подходом к лечению данно­го заболевания представляется применение клеточной терапии с использованием различных типов клеток. Одним из вариантов называются аутологичные мезенхимальные стволовые клетки (МСК) костного мозга (КМ), экспансированные и индуцированные в ней­ральном направлении in vitro. Способность некоторых типов стволовых клеток дифференцироваться в клетки нервной ткани была подтверждена экспериментально.

Цель - изучить характер экспрессии маркеров кле­ток нервной ткани при нейроиндукции МСК КМ паци­ентов с диагнозом БАС.

Показано изменение экспрессии двух нейрогенных маркеров в МСК КМ при БАС после нейрогенной ин­дукции in vitro.

МСК костного мозга пациентов с диагнозом БАС получали по стандартной методике и поддерживали в культуре в среде αMEM с добавлением 5% сыворот­ки крови человека группы АВ (IV). При достижении культурой клеточности, достаточной для инфузии (0,5-1 млн клеток на 1 кг массы пациента), клетки переводили на нейроиндукционную среду (NeuroCult с добавлением EGF и FGF-2) на период в 7 сут. Часть контрольных и нейроиндуцированных МСК отбирали для выделения РНК. РНК подвергали обратной транс­крипции и количественной ПЦР. Результаты анализи­ровали с использованием парного теста Уилкоксона в программном обеспечении Graphpad Prism 5.03.

Интактные и нейроиндуцированные МСК кост­ного мозга пациентов с БАС анализировали на пред­мет экспрессии нейрон-специфической енолазы (nse, γ-енолаза), нестина, и гена белка, ассоциированного с микротрубочками (map2). Шестнадцать образцов ней­рогенной индукции были проанализированы на изме­нение экспрессии nse и нестина, 15 образцов - на из­менение экспрессии map2. Было обнаружено, что все образцы МСК экспрессировали данные маркеры перед нейроиндукцией.

Уровень экспрессии нейрон-специфической енола­зы достоверно (p=0,0077, n=16) увеличился после 7 сут нейроиндукции в описанных условиях (рис. А).

Рис. Экспрессия (А) γ-енолазы, (Б) нестина, и (В) гена ассоциированного с микротрубочками белка 2 в нейроиндуцированных мезенхимальных стволовых клетках костного мозга пациентов с боковым амиотрофическим склерозом: ** - p< 0,01; ns - p>0,05

Наличие экспрессии γ-енолазы в неиндуцированных МСК говорит о сравнительной зрелости данного типа клеток на фоне эмбриональных СК (переключение экс­прессии с α-енолазы на γ-енолазу у человека происходит в течение пренатального периода индивидуального раз­вития). Увеличение экспрессии ?-енолазы в ходе нейро­индукции указывает на эффективность протокола ин­дукции экспрессии данного маркера, характерного для клеток нервной системы взрослого организма.

По истечении срока нейроиндукции уровень экс­прессии нестина достоверно увеличился (p=0,0012, n=16) (рис. Б). Нестин представляет собой белок про­межуточных филаментов типа VI, характерный глав­ным образом для клеток-предшественников субвентри­кулярной зоны. Нестин экспрессируется в незрелых делящихся клетках нервной ткани, увеличение экс­прессии данного маркера свидетельствует о достаточ­ной степени незавершенности процесса нейрогенной индукции. Продукт гена map2 участвует в стабилиза­ции микротрубочек во время нейрогенеза, а также в контроле за формой аксонов развивающихся нейронов. В ходе нейрогенной индукции по описанному прото­колу экспрессия map2 остается неизменной (p=0,3591, n=15) (рис. В).

Таким образом, экспрессия нейрон-специфических маркеров (γ-енолаза, нестин, ген ассоциированного с микротрубочками белка 2) указывает на частичную нейроиндукцию МСК КМ пациентов. При этом харак­тер изменения их экспрессии свидетельствует о неза­вершенности данного процесса.