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In Fudan University’s latest mouse study, donor bone-marrow cells moved beyond the brain and replaced resident macrophages in the liver, kidney, lung and spleen. The replacement lasted at least 9 months, while the organs kept their tissue integrity and core biological functions. It is a broader test of a technique first designed to reach the brain’s hard-to-replace immune cells.
No mais recente estudo em ratinhos da Universidade de Fudan, células dadoras da medula óssea chegaram para além do cérebro e substituíram os macrófagos residentes no fígado, rim, pulmão e baço. A substituição durou pelo menos 9 meses, enquanto os órgãos mantiveram a integridade dos tecidos e as principais funções biológicas. Trata-se de um teste mais abrangente de uma técnica inicialmente concebida para alcançar as células imunitárias do cérebro, difíceis de substituir.
Traditional bone marrow transplantation, or tBMT, can replace marrow that produces faulty or cancerous immune cells. But donor immune cells usually engraft poorly in the central nervous system, including microglia, the specialized macrophages that support the brain. Fudan’s method is called microglia replacement by bone marrow transplantation, or Mr. BMT.
O transplante tradicional de medula óssea, ou tBMT, pode substituir a medula que produz células imunitárias defeituosas ou cancerosas. No entanto, as células imunitárias dadoras normalmente integram-se mal no sistema nervoso central, incluindo a micróglia, os macrófagos especializados que apoiam o cérebro. O método da Universidade de Fudan chama-se substituição da micróglia por transplante de medula óssea, ou Mr. BMT.
The method begins with PLX5622, a molecule that blocks CSF1R, a receptor that helps existing microglia survive. Depleting those cells before transplantation creates open niches for donor bone-marrow cells. In this study, the same process also enabled donor-derived macrophages to settle in peripheral organs.
O método começa com PLX5622, uma molécula que bloqueia o CSF1R, um recetor que ajuda a micróglia existente a sobreviver. A eliminação dessas células antes do transplante cria nichos livres para as células dadoras da medula óssea. Neste estudo, o mesmo processo também permitiu que macrófagos derivados de dadores se instalassem nos órgãos periféricos.
The results were similar to tBMT for macrophage engraftment in the organs examined. Mr. BMT also preserved the innate immune response after exposure to LPS, a molecule found in the outer membrane of bacteria such as E. coli and Salmonella. The new cells were initially slow to acquire the gene-expression profile of local macrophages, but their macrophage-signature gene expression recovered over time; the team presumes this period allowed them to adapt to local tissue environments.
Os resultados foram semelhantes aos do tBMT no que diz respeito à integração dos macrófagos nos órgãos analisados. O Mr. BMT também preservou a resposta imunitária inata após a exposição ao LPS, uma molécula encontrada na membrana externa de bactérias como a E. coli e a Salmonella. Inicialmente, as novas células demoraram a adquirir o perfil de expressão genética dos macrófagos locais, mas a expressão dos genes característicos dos macrófagos recuperou ao longo do tempo; a equipa presume que esse período lhes permitiu adaptar-se aos ambientes dos tecidos locais.
Concretely, the work suggests that one transplant strategy could eventually address diseases involving immune cells in both the brain and the rest of the body. Yanxia Rao and Bo Peng of Fudan University describe the findings as evidence that tissue function remained largely intact after transplantation. The limit is equally clear: this safety evidence comes from mice, and the team still hopes the approach will translate into safe, effective treatment in humans.
Concretamente, o trabalho sugere que uma única estratégia de transplante poderá, no futuro, abordar doenças que envolvam células imunitárias tanto no cérebro como no resto do organismo. Yanxia Rao e Bo Peng, da Universidade de Fudan, descrevem os resultados como uma prova de que a função dos tecidos permaneceu em grande medida intacta após o transplante. A limitação é igualmente clara: estas provas de segurança provêm de ratinhos, e a equipa ainda espera que a abordagem possa traduzir-se num tratamento seguro e eficaz para seres humanos.