Durch eine cross-species study of metformin, ein gemeinsames Medikament zur Behandlung von Typ-2-diabetes, ein team von Forschern und Klinikern aus der Donnelly Center und Das Krankenhaus für Kranke Kinder (SickKids) hat gezeigt, dass es könnte eines Tages möglich sein, um Reparatur-Hirn-Verletzungen mit Residenten Zellen im Gehirn.
„Niemand ist tatsächlich gezeigt, vor, dass Sie ein Medikament nehmen, wo es um einen bekannten Mechanismus über die endogenen Stammzellen und zeigen, dass es überhaupt möglich ist, zu induzieren, Gehirn Wachstum und die positive wirtschaftliche Erholung“, sagt Donald Mabbott, Programm, Leiter und Senior-Wissenschaftler in den Neurowissenschaften & Psychische Gesundheit-Programm an SickKids, und co-Autor der Studie veröffentlicht in der Natur-Medizin am Juli 27.
Mabbott, sagt metformin ist eine mögliche Spiel-wechsler im Hinblick darauf, wie kindheit-Hirn-Verletzungen behandelt.
„Wir sind sehr bewegt von einem Modell, das sagt:“ lasst uns den Kindern helfen, zu verwalten und Ausgleich für Ihre Verletzungen,‘ zu ‚let‘ s behandeln die Verletzung selbst in einer aktiven Weise, indem das Gehirn die eigenen Kapazitäten für Reparatur -,'“, sagt Mabbott, der auch ein professor von Psychologie an U von T.
Die veröffentlichten Forschungsergebnisse zeigten, dass metformin hat positive sex-abhängige Effekte auf die Neurogenese, die den Prozess der wachsenden Neuronen im Gehirn und Kognition bei Tieren, während auch demonstrieren, dass es sicher ist, um fortzusetzen, in ein Phase-III-Studie am Menschen. Die menschlichen Teilnehmer in dieser Studie waren die pädiatrischen Hirntumor-überlebende, die erhalten hatte, Cranio-Strahlung.
„Diese Studie ist so neu im Vergleich zu den meisten Studien, denn es sah bei beiden Tiermodellen und menschlichen Teilnehmer. Und wir fanden diese wirklich konsequente und interessante Effekte in Bezug auf Speicher-und Gehirn Erholung“, sagt der Medizin durch Design-finanzierte Forscher und Studie co-Autor Cindi Morshead, professor an der Donnelly Center for Cellular and Biomolecular Research und Vorsitzender der Abteilung für Anatomie in der Abteilung für Chirurgie an U von T. „Diese präklinischen arbeiten in der Tier-Modelle, informieren Sie das design der neuen Studie, die derzeit an Ort und Stelle, um zu helfen, das Gehirn erholen sich von Verletzungen.“
Morshead sagt, Sie ist aufgeregt, nicht nur die vielversprechenden Ergebnisse der Studie, sondern auch die Art und Weise seiner neuartigen design ermutigt klinische übersetzung.
„Es gibt eine Menge von der Geschichte von Prä-klinischen Modellen funktioniert nicht—medikamentöse Therapien, gehen Sie in die Klinik und dann machen Sie es nicht in die nächste phase. Das kann verheerend sein, für eine Menge von Gründen. Aber ich denke, in uns die Kombination von menschlicher und tierischer Arbeit, es ist wirklich förderte die übersetzung dieser Arbeit in die menschliche Prüfung“ Morshead sagt.
Medizin von Design-Förderung war maßgeblich auf die Aktivierung dieser Studie. In eine Vergangenheit, multi-disziplinären Projekt unter der Leitung von Gary Bader, professor an der Donnelly-Center und der Abteilung für Molekulare Genetik, U of T—und auch mit Freda Miller, Senior Scientist, Neurowissenschaften & Psychische Gesundheit Programm, SickKids, und Morshead, die beiden co-Autoren auf der Nature Medicine —Publikation-das team kartiert die Entwicklung des Gehirns im Laufe der Zeit mit single cell genomics. Einblicke in die schaltkreise, die Steuern, Gehirn Gewebe Wachstum führte zur Identifizierung von verbindungen, die anregen können residente Stammzellen zu fördern Gehirn die Reparatur von Gewebe, einschließlich metformin.
„Ich bin so begeistert von diesem Papier, da es beschreibt eine mögliche endogene Stammzell-basierte Therapie für Gehirn-Erkrankungen, die derzeit nicht behandelbar“, sagt Miller. „Und, was genauso wichtig ist, die metformin Geschichte stellt ein klassisches Beispiel dafür, warum wir brauchen, um Unterstützung für die Grundlagenforschung, und warum die Arbeit in kollaborativen teams ist unerlässlich. Der ursprüngliche Befund, dass metformin Rekruten endogenen Gehirn Stammzellen kam aus grundlegenden Studien, wie Stammzellen bauen das Gehirn entwicklungsgeschichtlich, und dann war es nach vorne bewegt, um Tiermodellen und Menschen, die von interdisziplinären Wissenschaftlern und ärzten wie Dr. Morshead und Dr. Mabbott.“
Miller setzt Ihre arbeiten zur Entwicklung der endogenen Reparatur-Strategien sowohl für Gehirn und Muskeln in anderen Drogerien durch die Design-team-Projekt finanziert.
Der Kern der Medizin von Design-team-Projekten ist die Konvergenz—Zusammenführung von Experten aus verschiedenen Disziplinen, einschließlich stem cell biology, computational science, biomedical engineering und klinischer Medizin. Die Natur-Medizin – Studie beispielhaft für den translationalen Auswirkungen, die eine multi-disziplinäre team-basierten Ansatz haben kann, insbesondere, wenn Sie vor-klinischen und klinischen Studien, die parallel ausgeführt werden.
Diese Studie stellt ein wichtiges Indiz dafür, dass die Stimulation residenter Stammzellen ist ein möglicher Ansatz für die Reparatur von Gewebe, in denen die regeneration nicht leicht auftreten. Und, da metformin ist ein zugelassenes Medikament, die Zeitleiste für die weitere klinische Prüfung und die behördliche Zulassung beschleunigt werden könnte.
Das ergibt sich sowohl aus der nagetier-und menschlichen Studien informiert haben, eine klinische Phase-III-Studie an pädiatrischen Hirntumor-überlebende behandelt mit Schädel-Strahlung beginnt derzeit bei 14 Krankenhäusern in Kanada und Australien.
Im Labor fanden die Ermittler, dass metformin verbessert die Erholung der endogenen neuronalen Vorläuferzellen (NPCs) in den gyrus dentatus (DG), einem Teil des Gehirns spielt eine kritische Rolle bei lernen und Gedächtnis. Aber die Ergebnisse waren sex-abhängig: Metformin war ausreichend, um die Rettung der Neurogenese und Verhalten bei Frauen, aber nicht Männer.
Neben den Ergebnissen der Labor-Studie, eine gleichzeitige Studie mit 24 Kindern fand heraus, dass metformin ist sicher zu verwenden, ohne signifikante Nebenwirkungen und ist gut verträglich durch die Bevölkerung.
Beide Mabbott und Morshead sagen, Ihre Arbeit ist motiviert nicht nur durch das neuartige Wissenschaft der Aktivierung von Zellen, die bereits Ihren Wohnsitz in das Gehirn zu reparieren, Verletzungen, aber auch durch Ihren Wunsch, bieten Hoffnung auf einen gefährdeten Bevölkerung.
„Die Arbeit als klinische Psychologin mit Familien für 20 Jahre, es war wirklich die Familien, die mich motiviert—in der Tat, Sie hat mich herausgefordert“, sagt Mabbott. „Mein job war es, den Eltern zu sagen, dass, während Ihr Kind wurde erfolgreich behandelt, für Gehirn-Krebs, es war eine Kosten—ebenso wie Ihr Kind Lernschwierigkeiten, geistigen Behinderungen, und einige werden nie unabhängig Leben zu können. Es war ein Elternteil, der zu mir sagte, ‚Das ist nicht gut genug, du musst herausfinden, einen Weg zu helfen, unsere Kinder erholen sich besser.‘ Das ist es, was mich motiviert, zu sehen, wie sich nutzbar zu machen, die Plastizität des Gehirns für die Reparatur.“
„Bis vor kurzem, unser after-care-Programme wurden mit sehr kleinen Kindern leiden unter den Folgen der Strahlung, die Behandlung Ihrer Gehirn“, sagt Eric Bouffet, ein investigator der Studie und Direktor des Brain Tumor program, Hematology/Oncology und Senior Associate Scientist, SickKids. „Diese Studie schlägt vor, dass wir reparieren einige der Schäden, die im Zusammenhang mit Strahlung auf das Gehirn, und Kinder mit Gehirntumoren weltweit möglicherweise profitieren von dieser Entdeckung.“ Dr. Bouffet ist auch ein professor von Kinderheilkunde an U von T.