Co je chemobrain?
Chemobrain je termín, který se vžil pro pacienty, kterým léčí rakovinu chemoterapií a kterým léčba zhoršuje jejich kognitivní funkce, což se dá přeložit jako funkce „poznávací". U nás lidí to představuje hlavní oblast lidské psychiky. Víme o nich, že v mozku nesídlí na jednom místě a že právě díky jim vnímáme svět kolem nás, reagujeme na nastalé situace a vypořádáváme se s úkoly, které před nás život staví. Závisí na nich učení, schopnost si věci zapamatovat a přizpůsobovat se měnícímu se prostředí. U nás, lidí, k nim kromě paměti rádi řadíme i schopnost se koncentrovat, řečové schopnosti, rychlost myšlení a chápání souvislostí. Politici na nich rádi vyzdvihují schopnost plánovat a organizovat.
Co jsou kmenové buňky?
Jsou to nediferencované buňky, které mají schopnost se dělit a dát vznik celé řadě buněčných typů. V našem případě byly kultivovány tak, aby umožnily vznik progenitorovým buňkám schopným nahradit nervové buňky.
Co se výzkumníkům povedlo?
Chemoterapie spolu s rostoucím výskytem rakoviny se stává stále běžnější, to ale i druhou stranu mince, počet osob se zhoršenou pamětí bude mezi námi přibývat. Poškození kognitivních funkcí se může projevit v mnoha ohledech a někdy až za delší dobu po chemoterapii. Bohužel, dost často potom tento stav přervává. Podle všeho se to horší kognitivní funkce týkají 75 procent přeživších atak rakoviny, léčených „chemo". U nás starých, kterým to i bez chemoterapie jde s mozkem od desíti k pěti, "vem to nešť". Dětské pacienty, kteří mají život před sebou, je takového trestu zbavit více než záhodno. Právě to bylo motivací, proč se pustili do přenášení lidských buněk do poškozených zvířecích mozků. Zatím to dotáhli až do preklinických studií, stále zatím jen s hlodavci. I tak jsou výsledky zajímavé, především proto, že není důvod, proč by se lidské buňky v lidských mozcích měly chovat jinak. Když se kmenové buňky transplantují týden po ukončení chemoterapeutických sezení, řadu ztracených schopností to ve zvířecím mozku obnoví. Doložit se to dá snadno. Již měsíc po transplantaci se v komplexním chování začnou obě skupiny lišit. Zvířecí pacienti neléčení kmenovými buňkami začnou mít v řadě testů spojených s učením nových věcí značné problémy a i jejich paměť je výrazně horší.
Chemické jedy, kterými se snažíme rakovinným buňkám jejich nekalé reje zatrhnout, nám také navozují zánětlivé procesy v hipokampu. A to je oblast, která je odpovědná za mnoho kognitivních schopností. Zánět v mozku není zrovna tím, co je pro učení a paměť dobré.
Toxické sloučeniny ničí jak neurony, tak jejich propojovací struktury, kterým se říká dendrity a axony. Zhoršují i integritu synapsí - spoje, které umožňují přechod a šíření elektrických a chemických signálů v mozku. Proto pacientů, kteří po chemoterapii začnou trpět těžkou kognitivní poruchou, není málo. Změny se projevují na sníženém IQ, asociálním chování a snížením kvality života.
Co v mozku cizí buňky udělaly?
Ve svém pokusu Limoliho tým použil lidské kmenové progenitorové buňky kultivované tak, aby z nich byly neurony. Ty pak přenesly do mozků krys kterým předtím provedli chemoterapii. Lidské buňky prostoupily velkým mozkem a nastěhovaly se i do hipokampu (mořského koníka, který je ve střední části spánkového laloku a je součástí limbického systému hrajícího velkou roli při krátkodobém uchovávání informací a v prostorové orientaci).
Nejen, že v něm transplantované buňky přežily ale přeměnily se tam do několika typů nervových buněk. Navíc tyto buňky spustily sekreci neurotrofních růstových faktorů, které pomohly obnovit spoje mezi neurony, které chemoterapie poničila. Limoli tedy může prokázat dvě věci. Jednak, že buňky naroubované do mozku chrání hostitelské neurony a zabraňují tak jejich úbytku. Ale také, že podporují opravu poškozených dendritických výběžků neuronů – jemných konstrukčních prvků, kterými se buňky propojují a domlouvají. Léčba tak pomáhá uchovat to, čemu ajťáci říkají zasíťování.
Je metoda převratná?
Limoliho prvenství je poněkud sporné. Vylepšuje mozek poškozený chemoterapií, ale v podstatě to je jen modifikace toho, co už provedl kolektiv Viviane Tabarové z Memorial Sloan Kettering Cancer Center. Newyorčanům se zdařilo aplikací lidských kmenových buněk nahrazovat oligodendrocyty v mozku poničeném radiací. Jejich pracoviště vyzkoušelo dokonce dva typy kmenových buněk. V jednom případě šlo o lidské embryonální kmenové buňky a v druhém indukované pluripotentní kmenové buňky vypiplané z fibroblastů získaných z kousku kůže. V obou případech potkaní pacienti, léčení lidskými kmenovými buňkami, znovu získali kognitivní a část motorických dovedností, o které pokusné potkany připravily, když jim předtím mozek pořádně prosvítili rentgenem.
Zbývá něco dořešit?
Samozřejmě. Například to, v jakých případech bude lepší dopravovat buňky injekcí přímo do mozku a nebo zda by nestačilo jejich vpravení do mozkomíšního kanálu lumbální punkcí. Také, kdy bude nejvhodnější doba k provedení zákroku, zvláště pokud léčba cytostatiky se bude protahovat. Případně, zda by nebylo vhodnější vícero aplikací. A hlavně, jak to bude taková léčba bezpečná.
V naší redakční křišťálové kouli se to jeví tak, že tyto transplantace také budou mít svá „ale". Hlavně proto, že se aplikují buňky „všeho schopné" a ty se někdy rády zvrhnou. To ale bude schopna odpovědět až statistika z větších souborů. I ta bude potřeba udělat. Třeba proto, aby v případě, že nás osud před takové rozhodování někdy postaví, abychom věděli, jak moc zariskujeme, když si vybereme variantu bystřejší mysli a ne tu bezpečnou ale s jistou dávkou rozumu mdlého. Volba to nebude jednoduchá. Výše intelektu totiž o vnímání pocitu štěstí a spokojenosti nerozhoduje a tak vlastně naše volba bude spíš o tom, jak budeme chtít vyjít vstříc našemu okolí.
Literatura
Human neural stem cells restore cognitive functions impaired by chemotherapyFeb. 15 issue of Cancer Research.
University of California, Irvine news.uci.edu
https://www.cell.com/cell-stem-cell/abstract/S1934-5909(15)00005-3
Jinghua Piao et al.: Human Embryonic Stem Cell-Derived Oligodendrocyte Progenitors Remyelinate the Brain and Rescue Behavioral Deficits following Radiation DOI: https://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2015.01.004
Memorial Sloan Kettering Cancer Center, New York