به گزارش بنیان، محققان دانشگاه علوم پزشکی تهران با همکاری مرکز طبی کودکان، شرکت فناوری بن‌یاخته‌های رویان و شرکت سلتک فارمد، با استفاده از سلول‌های بنیادی بافت بندناف به نتایج قابل‌ توجهی در درمان فلج مغزی دست یافتند. آنها میزان اثربخشی تزریق اینتراتکال سلول‌های مزانشیمی مشتق از بندناف را روی عملکردهای تکاملی کودکان 14-4 ساله ی دچار فلج مغزی اسپاستیک مورد ارزیابی قرار دادند.

فلج مغزی؛ (CP) Cerebral palsy

فلج مغزی گروهی از اختلالات مغزی غیر پیش‌رونده ناشی از صدمات مغزی است که عامل اصلی شایع‌ترین ناتوانی جسمی در کودکان است. شیوع جهانی CP، 3 نفر از هر 1000 نفر تخمین زده شده است. توانبخشی، دارو درمانی و اقدامات جراحی، مهمترین مداخله‌های درمانی بر روی این بیماری هستند. هدف نهایی این مداخله‌ها، کاهش علایم و عوارض این اختلال در مغز در حال رشد است که به صورت بهبود در کنترل حرکات و هماهنگی عضلات قابل مشاهده خواهد بود. تاکنون هیچ مداخلۀ بالینی قادر به ترمیم جبرانی یا نوروپلاستیسیته در سلول‌های آسیب دیدۀ مغزی نبوده است. به طور کلی سه مسیر تحقیقاتی در خصوص ترمیم مغز آسیب دیده وجود دارد: الف- جایگزین کردن سلول‌های مغزی که آسیب دیده یا مرده‌اند و یا عملکرد بسیار ضعیفی دارند. ب- ترمیم توالی‌های آسیب دیده مثل دندریت‌ها و آکسون‌ها. ج- تحریک مسیرهای مغزی جایگزین جهت بهبود حرکت و هماهنگی. در حال حاضر هیچگونه درمان استاندارد دارویی یا جراحی جهت درمان فلج مغزی وجود ندارد؛ با این‌حال، استفاده از سلول‌های بنیادی می‌تواند روشی جدید و امیدبخش ‌باشد.

علل ایجاد بیماری CP

از آنجا که سیستم عصبی مرکزی (CNS) قادر به بازسازی سلول‌های جدید نیست؛ آسیب به CNS می‌تواند آسیبی دائمی باشد. علت بروز فلج مغزی آسیب یا بروز اختلالی در تشکیل قسمت‌هایی از مغز است که موجب می‌شود توانایی مغز در کنترل حرکات بدن و حفظ حالت و تعادل دچار مشکل شود. فلج مغزی ناحیۀ کنترل حرکات در لایه بیرونی مغز به نام قشر مغزی را درگیر می‌کند. این قسمت از مغز، دستورات مربوط به حرکات عضلات را صادر می‌کند. در برخی از موارد قشر مغزی در دوران جنینی به طور کامل و طبیعی رشد نمی‌کند. در برخی دیگر از موارد کودک سالم است اما بر اثر حادثه‌ای در دوران بارداری، در حین تولد یا بعد از تولد، این قسمت از مغز او دچار آسیب می‌شود. در هر دو مورد این آسیب قابل جبران نیست و ناتوانی‌ها و اختلالات ناشی از آن نیز دائمی و همیشگی هستند.

سلول‌های بنیادی مزانشیمی بافت بندناف انسان (hUC-MSCs)؛ راهکاری اثربخش و جایگزین برای درمان CP

سلول‌های بنیادی از سال 1960 به‌عنوان درمان‌های جایگزین مطرح شدند. استفاده از سلول‌های بنیادی در درمان فلج مغزی از سال 1990 مطرح ‌شده است. مطالعات متعدد میزان ایمنی و کارایی سلول‌های بنیادی را در درمان بیماری‌های مختلف مانند سکته مغزی، مولتیپل اسکلروزیس (ام اس)، بیماری پارکینسون، بیماری هانتینگتون و آسیب نخاعی، مورد ارزیابی قرار داده‌اند؛ ولی تا به امروز بسیاری از جنبه‌های سلول‌درمانی ناشناخته مانده است. در این زمینه لازم است که مقدار دوز مطلوب، مناسب‌ترین نوع سلول و بهترین راه مصرف (تجویز) سلول به منظور ارائه پروتکلی ایمن و کارآمد بدون ایجاد نگرانی‌های اخلاقی تعیین گردد. چندین مطالعه گزارش کرده‌اند که تزریق داخل وریدی یا داخل شریانی سلول‌های بنیادی می‌تواند رشد عملکردی افراد مبتلا به CP را تسریع کند. مطالعات پیش‌بالینی گزارش کرده‌اند که برخی از انواع سلول‌های بنیادی (مثل MSCs) دارای اثرات محافظتی عصبی بر روی مدل‌های حیوانی هیپوکسی- ایسکمی نوزادان هستند. چند کارآزمایی تصادفی، نتایج بالینی امیدوارکننده‌ای را از درمان با سلول‌های بنیادی در کودکان مبتلا به CP نشان دادند. مکانیسم‌های عمل مختلفی برای توصیف کارایی بالقوه درمان با سلول‌های بنیادی مطرح شده است. در خصوص سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs)، اعتقاد بر این است که سیگنالینگ پاراکراین و تنظیم‌کنندگی ایمنی مهمترین تأثیرات را دارند. این سلول‌ها می‌توانند عوامل نوروتروفیک (نورون زا)، مولکول‌های آنتی‌اکسیدان، عوامل آنژیوژنیک (رگ‌زا)، ضد التهاب، ضد فیبروتیک و ضد آپوپتوز را آزاد کنند که می‌توانند باعث ترمیم بافت پس از آسیب شوند. ظرفیت سلول‌های بنیادی مزانشیمی برای بازسازی و تمایز به سلول‌های جدید یکی دیگر از مکانیسم‌های پیشنهادی می‌باشد؛ اما مطالعات کارآیی محدود آن را گزارش کرده و نشان داده‌اند که مهاجرت سلول‌ها به محل آسیب ضروری نیست. اکنون روشن است که مکانیسم عمل برای بسیاری از سلول‌های بنیادی نتیجه تمایز نمی‌باشد.

بررسی روش مطالعاتی

در این مطالعه 72 بیمار مشارکت داشتند که به طور تصادفی به 2 گروه 36 نفری تقسیم شدند: گروه دریافت کننده سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از بند‌ناف و گروه شاهد (کنترل) بدون تزریق با ظاهری شبیه تزریق اینتراتکال به گونه‌ای که بیمار و ارزیاب مطلع نباشند. شرکت‌کنندگان 4-14 سالۀ دارای فلج مغزی اسپاستیک به نسبت مساوی (1:1) سلول‌های بنیادی مزانشیمی بافت بندناف (UCT-MSCs) و شم (پلاسبو) دریافت کردند. سلول‌های تک دوز (به مقدار 10⁷×2 سلول) به گروه آزمایش تزریق شد. چندین بار سوزن‌های‌ ریزی به قسمت پایین کمر گروه شم-کنترل زده شد. همچنین به منظور جلوگیری از اطلاع همۀ افراد، به آنها آرام‌بخش داده شد. معیارهای ارزیابی تکاملی شامل GMFM-66، GMFCS و شدت اسپاستیسیته بر اساس مقیاس اشورث (Ashworth scale) و یافته‌های تصویربرداری مغز در شروع درمان و طی مراحل ارزیابی بود. از بين بیماران، کودکانی که در تصویر‌برداری مغز ضایعه غیر مادرزادی قابل توجیه با فلج مغزی داشتند، یا دارای سطح 2-5 معیار GMFCS بودند؛ به عنوان نمونه مناسب برای آزمایش در نظر گرفته شدند. این مطالعه به چهار مرحله تقسیم شد: 1- مرحله غربالگری اولیه، 2- مرحله پایه، 3- مرحله درمان دوسویه کور و 4- مرحله پیگیری. اولین نقطه ارزیابی، بررسی میانگین تغییرات عملکرد حرکتی درشت (GMFM-66) از پایه تا ماه دوازدهم از شروع فرآیند بود. همچنین میانگین تغییرات در مقیاس اصلاح شده اشورث (MAS)، لیست ارزشیابی ناتوانی کودکان (PEDI) و کیفیت زندگی (CP-QoL) مورد بررسی قرار گرفت. دومین نقطه کنترل یا ارزیابی، بررسی میانگین تغییرات در ناهمسانگردی جزئی (Fractional anisotropy) و میانگین نفوذپذیری مسیر قشری بصل النخاع (CST) و تابش بخش تالاموس خلفی (PTR) بود.

پیوند سلول‌های بنیادی مزانشیمی باعث بهبود نتایج بالینی و تصویربرداری در کودکان مبتلا به فلج مغزی شد

بررسی محققان نشان داد که میانگین نمرات GMFM-66 پس از 12 ماه مداخله در گروه دریافت کننده MSCs تک دوز، به طور معناداری بیشتر از پایه و گروه کنترل بود. این افزایش همچنین در نمرات کل PEDI هم مشاهده گردید. میانگین تغییرات در نمرات MAS پس از 12 ماه از تزریق سلول در مقایسه با پایه و گروه کنترل کاهش یافت. در مورد معیار CP-QoL نیز میانگین تغییرات در حوزه‌هایی مثل دوستان و خانواده، مشارکت در فعالیت‌ها و ارتباطات (معاشرت‌ها)، به میزان زیادی بیشتر از گروه کنترل بود. تصویربرداری MRI نشان داد ضایعه‌ای که در مغز ایجاد شده بود، تغییری نکرده ( انتظار تغییر هم وجود نداشت) اما تصویربرداری  DTI که معیار دقیق‌تری است نشان داد تعداد مسیرهای عصبی به صورت قابل توجهی بهبود پیدا کرده است. از طرف دیگر تزریق اینتراتکال UCT-MSCs عملکرد حرکتی را به طور قابل توجهی بعد از 6 ماه از شروع تزریق در مقایسه با گروه کنترل افزایش داد. البته این بررسی جنبه‌ی دیگری هم داشت و آن اینکه نشان داد نتایج آخرین پیگیری (1 ساله) نسبت به دوره‌ی پیگیری قبلی (6 ماهه) کاهش داشته و لذا لزوم افزایش تعداد دفعات تزریق به منظور اثربخشی طولانی مدت پیشنهاد گردید. از آنجا که مشخص گردیده پتانسیل محرک رشد در کودکان بعد از سن 5 تا 7 ساگی است؛ بنابراین می‌توان انتظار داشت که پاسخ‌های درمانی بهتری در افراد با سنین نزدیکتر به زمان آسیب داشته باشیم.   

نتایج تحقیقات این گروه در آگوست 2021 در ژورنال Stem Cell Research & Therapy منتشر گردید.

پایان مطلب/

پانوشت:

اینتراتکال: داخل نخاعی

اسپاستیک: اسپاستیسیتی نوعی هایپرتونی یا افزایش تون عضلانی است که منجر به سفتی عضلات می‌شود و می‌تواند حرکت را دشوار یا حتی غیرممکن سازد.

نوروپلاستیسیته : ترمیم‌پذیری یا انعطاف‌پذیری عصبی

شم (Sham): یک مداخلۀ جراحی است که در آن جراحی بدون انجام مداخلۀ درمانی اصلی انجام می‌شود.

GMFM-66: اندازه‌گیری عملکرد حرکتی درشت (GMFM) یک ابزار ارزیابی است که برای اندازه‌گیری تغییرات عملکرد حرکتی در طول زمان یا با مداخله در کودکان مبتلا به فلج مغزی طراحی و ارزیابی شده است.

GMFCS: یک سیستم طبقه‌بندی جهانی است که برای تمامی اشکال فلج مغزی قابل اجرا است و از یک سیستم ۵ سطحی استفاده می‌کند که با میزان توانایی و محدودیت‌های ناشی از اختلال در ارتباط است. افرادي كه در سطح يك و دو اين مقياس باشند فلج مغزي با شدت كم، سطح سه شدت متوسط و سطوح چهار و پنج شدت بالا دارند.

مقیاس اشورث: یک معیار کلینیکی است که برای ارزیابی میزان اسپاستیسیته یا افزایش تون عضلانی ارائه شده است. این معیار شامل 5 نمره (از صفر تا چهار) است که نمره صفر، عدم وجود تنش عضلانی و نمره چهار، هیپرتونی شدید را نشان می‌دهد.

Ref:

1. Amanat, M., et al., Clinical and imaging outcomes after intrathecal injection of umbilical cord tissue mesenchymal stem cells in cerebral palsy: a randomized double-blind sham-controlled clinical trial. Stem cell research & therapy, 2021. 12(1): p. 1-15.
2. Veneruso, V., et al., Stem cell paracrine effect and delivery strategies for spinal cord injury regeneration. Journal of Controlled Release, 2019. 300: p. 141-153.
3. Eggenberger, S., et al., Stem cell treatment and cerebral palsy: systemic review and meta-analysis. World journal of stem cells, 2019. 11(10): p. 891.
4. Liu, X., et al., Comparative analysis of curative effect of bone marrow mesenchymal stem cell and bone marrow mononuclear cell transplantation for spastic cerebral palsy. Journal of translational medicine, 2017. 15(1): p. 1-9.
5. Wang, X., et al., Effects of bone marrow mesenchymal stromal cells on gross motor function measure scores of children with cerebral palsy: a preliminary clinical study. Cytotherapy, 2013. 15(12): p. 1549-1562.