3D botar ALS

– Vi har hittat slående skillnader mellan friska celler och ALS-celler, och har kunnat visa effekterna av två läkemedel i kliniska prövningar just nu, säger Roger Kamm, professor i bioteknik vid MIT och studiens huvudförfattare.

ALS, amyotrofisk lateralskleros, är en obotlig sjukdom som gradvis slår ut kroppens motorneuroner, de nervceller som via hjärnan och ryggmärgen styr våra muskler och andra organ. Personer med ALS får förr eller senare andningssvikt och avlider. I Sverige får 220 personer diagnosen, och i USA avlider 6 000 personer i ALS varje år.

Begränsade modeller

Det är många år sedan forskare började utveckla vävnadsmodeller av kopplingar mellan motorneuroner och muskelceller, även kallade neuromuskulära korsningar. Men modellerna var begränsade till tvådimensionella strukturer och inte fullständiga repliker av vävnadens komplexa fysiologi.

Roger Kamm och hans kollegor vid MIT utvecklade den första versionen av sin 3D-modell för två år sedan. Den består av neuroner och muskelfibrer som upptar närliggande utrymmen av ett speciellt provprepareringschip. Det som då händer är att neuronernas långa fibrer fäster vid musklerna och kan styra deras rörelse.

Simulerade nervceller

Steg för steg har forskarna utvecklat modellen med vanliga celler från människor som programmerats om till stamceller, IPS, för att simulera både muskelceller och neuroner. I ett nästa steg provades tekniken med IPS från en patient med ALS. Resultaten visade på svagare muskelkontroll och att ALS-motorneuroner attackerade friska skelettmuskelvävnader.

Därefter har forskarna använt sin vävnadsmodell för att prova två läkemedel som genomgår kliniska prövningar för behandling av ALS. Resultaten visade att dessa två tillsammans dels så gott som återställer förlorad muskelstyrka, dels minskar celldödshastigheten i ALS-motorneuronerna.

Nu samarbetar forskarteamet med ett bioteknikföretag och samlar IPS från 1 000 ALS-patienter för att genomföra större läkemedelsstudier. Den nyutvecklade vävnadsmodellen kan också användas för att studera andra muskelsjukdomar, exempelvis SMA, spinal muskuläratrofi, som orsakar muskelförtvining med risk för svåra följdproblem.

Källa: MIT