Д. Ю. Жданова – аспирант, Институт биофизики клетки Российской академии наук – обособленное подразделение ФГБУН «Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук»

E-mail: ddzhdanova@mail.ru

Н. В. Бобкова – к.биол.н., зав. лабораторией, Институт биофизики клетки Российской академии наук – обособленное подразделение ФГБУН «Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук»

E-mail: nbobkova@mail.ru

Постановка проблемы. Известно, что болезнь Альцгеймера до сих пор является неизлечимой. В связи с увеличением средней продолжительности жизни в развитых странах распространенность данного заболевания с каждым годом будет возрастать. Поэтому в настоящее время огромное значение имеет поиск новых средств для ранней диагностики и лечения болезни Альцгеймера.

Цель. Проанализировать перспективы применения мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток и внеклеточных везикул экзосом в качестве одного из компонентов комплексного средства терапии болезни Альцгеймера.

Результаты. Представлен обзор последних литературных данных о новых подходах к лечению болезни Альцгеймера с использованием экзосом, выделяемых мультипотентными мезенхимальными стромальными клетками, которые в перспективе могут стать альтернативами «клеточной заместительной терапии». Рассмотрены достоинства и недостатки трансплантации мезенхимальных стромальных клеток и оценены преимущества применения экзосом при нейродегенеративных заболеваниях с акцентом на болезни Альцгеймера.

Практическая значимость. Дано представление о возможностях применения экзосом как нового терапевтического средства для лечения нейродегенеративных заболеваний, включая и болезнь Альцгеймера.

Жданова Д.Ю., Бобкова Н.В. Перспективы использования экзосом для диагностики и лечения болезни Альцгеймера // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2020. Т. 22. № 4. С. 55–60. DOI: 10.18127/j19998554202004-10.

1. Угрюмов М.В. Нейродегенеративные заболевания: от генома до целостного организма / Под ред. М.В. Угрюмова. Т. 2. М.: Научный мир. 2014.
2. Sivaraman D., Anbu N., Kabilan N., Kumar M.P., Shanmugapriya P., Christian G.J. Review on current treatment strategy in alzheimer’s disease and role of herbs in treating neurological disorders // International Journal of Translational Research in Indian Medicine. 2019. V. 1. № 1. P. 33–43.
3. Minati L., Edginton T., Grazia Bruzzone M., Giaccone G. Current concepts in Alzheimer's disease: a multidisciplinary review // American Journal of Alzheimer's Disease & Other Dementias. 2009. V. 24. № 2. P. 95–121.
4. Lee J.H., Oh I.H., Lim H.K. Stem cell therapy: a prospective treatment for Alzheimer's disease // Psychiatry investigation. 2016. V. 13. № 6. P. 583.
5. Torrente Y., Polli E. Mesenchymal stem cell transplantation for neurodegenerative diseases // Cell transplantation. 2008. V. 17. № 10–11. P. 1103–1113.
6. Wei X., Yang X., Han Z.P., Qu F.F., Shao L., Shi Y.F. Mesenchymal stem cells: a new trend for cell therapy // Acta pharmacologica Sinica. 2013. V. 34. № 6. P. 747.
7. Reza-Zaldivar E.E., Hernandez-Sapiéns M.A., Minjarez B., Gutierrez-Mercado Y.K., Marquez-Aguirre A.L., Canales-Aguirre A.A. Potential effects of MSC-derived exosomes in neuroplasticity in Alzheimer’s disease // Frontiers in cellular neuroscience. 2018. V. 12. DOI: 10.3389/fncel.2018.00317.
8. Flower T.R., Pulsipher V., Moreno A. A new tool in regenerative medicine: mesenchymal stem cell secretome // Journal of Stem Cell Research & Therapeutics. 2015. V. 1. № 1. P. 1–3.
9. Лисяный Н.И. Мезенхимальные стволовые клетки и канцерогенез // Онкология. 2013. Т. 15. № 1. С. 4–8.
10. Оробец В.А., Кастарнова Е.С. Использование экзосом в качестве терапевтической системы доставки лекарственных средств // Международный научно-исследовательский журнал. 2015. № 8 (39). Ч. 3. С. 30–33.
11. Raposo G., Stoorvogel W. Extracellular vesicles: exosomes, microvesicles, and friends // Journal of Cell Biology. 2013. V. 200. № 4. P. 373–383.
12. Vlassov A.V., Magdaleno S., Setterquist R., Conrad R. Exosomes: current knowledge of their composition, biological functions, and diagnostic and therapeutic potentials // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – General Subjects. 2012. V. 1820. № 7. P. 940–948.
13. Salehi M., Sharifi M. Exosomal miRNAs as novel cancer biomarkers: Challenges and opportunities // Journal of Cellular Physiology. 2018. V. 233. № 9. P. 6370–6380.
14. Im H.I., Kenny P.J. MicroRNAs in neuronal function and dysfunction // Trends in neurosciences. 2012. V. 35. № 5. P. 325–334.
15. Fineberg S.K., Kosik K.S., Davidson B.L. MicroRNAs potentiate neural development // Neuron. 2009. V. 64. № 3. P. 303–309.
16. Kim J., Inoue K., Ishii J., Vanti W.B., Voronov S.V., Murchison E., Hannon G., Abeliovich A. A microRNA feedback circuit in midbrain dopamine neurons // Science. 2007. V. 317. № 5842. P. 1220–1224.
17. Wang W.X., Rajeev B.W., Stromberg A.J., Ren N., Tang G., Huang Q., Rigoutsos I., Nelson P.T. The expression of microRNA miR-107 decreases early in Alzheimer's disease and may accelerate disease progression through regulation of β-site amyloid precursor protein-cleaving enzyme 1 // Journal of Neuroscience. 2008. V. 28. № 5. P. 1213–1223.
18. Van Giau V., An S.S.A. Emergence of exosomal miRNAs as a diagnostic biomarker for Alzheimer's disease // Journal of the Neurological Sciences. 2016. V. 360. P. 141–152.
19. Yu B., Zhang X., Li X. Exosomes derived from mesenchymal stem cells // International Journal of Molecular Sciences. 2014. V. 15. № 3. P. 4142–4157.
20. Xiong Y., Mahmood A., Chopp M. Emerging potential of exosomes for treatment of traumatic brain injury // Neural Regeneration Research. 2017. V. 12. № 1. P. 19.
21. Yu B., Zhang X., Li X. Systemic administration of cell-free exosomes generated by human bone marrow derived mesenchymal stem cells cultured under 2D and 3D conditions improves functional recovery in rats after traumatic brain injury // Neurochemistry International. 2017. V. 111. P. 69–81.
22. de Godoy M.A., Saraiva L.M., de Carvalho L.R., et al. Mesenchymal stem cells and cell-derived extracellular vesicles protect hippocampal neurons from oxidative stress and synapse damage induced by amyloid-β oligomers // Journal of Biological Chemistry. 2018. V. 293. № 6. P. 1957–1975.
23. Ophelders D.R., Wolfs T.G., Jellema R.K., et al. Mesenchymal stromal cell-derived extracellular vesicles protect the fetal brain after hypoxia-ischemia // Stem Cells Translational Medicine. 2016. V. 5. № 6. P. 754–763.