Naprawa rdzenia kręgowego była uważana za niemożliwą. Do teraz
Nowa terapia z wykorzystaniem organoidów i rusztowań 3D pomogła sparaliżowanym szczurom odzyskać sprawność. To nadzieja także dla ludzi.
Szczury, które wcześniej nie mogły poruszać swoimi kończynami, odzyskują swoją sprawność. Wszystko dzięki przełomowej technologii łączącej komórki macierzyste z rusztowaniami drukowanymi w technologii 3D. Nowe badania pokazują, że regeneracja rdzenia kręgowego, która dotąd była uważana za niemożliwą, może stać się faktem. W dłuższej perspektywie to także nadzieja dla osób z paraliżem po urazach.
Rdzeń kręgowy jak nowy? Naukowcy próbują go odtworzyć
W eksperymencie wykorzystano tzw. organoidy, czyli trójwymiarowe struktury tworzone z ludzkich komórek macierzystych, które budową przypominają rozwijający się układ nerwowy. Badacze osadzili je w precyzyjnie zaprojektowanych rusztowaniach drukowanych techniką 3D, które odtwarzały architekturę kanału kręgowego. Całość przeszczepiono do uszkodzonych rdzeni kręgowych u szczurów.
W efekcie część zwierząt, które wcześniej miały porażone kończyny, zaczęła odzyskiwać swoje funkcje ruchowe. Badanie nie tylko dokumentuje biologiczne zintegrowanie przeszczepów z otaczającą tkanką, ale też wykazuje powstawanie połączeń nerwowych między ludzkimi komórkami a zwierzęcym układem nerwowym.
Rusztowanie z drukarki 3D
Organoidy to miniaturowe struktury tworzone w laboratorium z pluripotencjalnych komórek macierzystych. Mają zdolność do samoorganizacji i przypominają swoimi właściwościami rozwijające się narządy. W tym przypadku naukowcy stworzyli organoid rdzenia kręgowego potrafiący wytwarzać neurony i komórki glejowe, które są ważne dla przesyłania sygnałów nerwowych.
Sam szkielet dla organoidów powstał z biodegradowalnego materiału o nazwie PLGA, który jest już od lat stosowany w implantach medycznych. Drukowane rusztowania mają precyzyjnie zaplanowane kanaliki, które prowadzą wzrost neuronów w określonym kierunku. Dzięki temu struktura przypomina nie tylko wyglądem, ale i funkcjonalnie rzeczywisty rdzeń kręgowy. Po wszczepieniu ich szczurom z całkowitym przecięciem rdzenia rusztowanie pełniło nie tylko rolę fizycznego mostu, ale również biologicznej platformy do odbudowy połączeń nerwowych.
Wyniki badań pokazują, że organoid umieszczony w rusztowaniu nie tylko przeżywa, ale rozwija się w kontrolowany sposób. Dzięki trójwymiarowej strukturze możliwe jest kierowanie jego wzrostem i zapewnienie odpowiedniego ułożenia komórek.
Szczury znów chodziły
Choć badanie miało jedynie charakter pilotażowy, jego wyniki są naprawdę bardzo obiecujące. Po zaledwie 6 tyg. od przeszczepu u kilku szczurów zaobserwowano znaczącą poprawę funkcji motorycznych. Była ona oceniana na podstawie ruchu kończyn i aktywności mięśniowej. Dokładna analiza tkanek wykazała, że przeszczep się przyjął, a komórki ludzkie wytworzyły wypustki nerwowe łączące się z układem nerwowym gospodarza.
Przeczytaj także:
To nie pierwszy raz, gdy naukowcy próbują leczyć uszkodzenia rdzenia, jednak dotychczasowe podejścia często ograniczały się do stymulacji elektrycznej, terapii genowej lub podawania czynników wzrostu. Tutaj mamy do czynienia z próbą rzeczywistej rekonstrukcji neurologicznej z wykorzystaniem własnych części zamiennych organizmu.
*Źródło zdjęcia wprowadzającego: Pixel-Shot / Shutterstock
