USA: przełom w terapii regeneracyjnej rdzenia kręgowego

Nowa terapia, opracowana przez naukowców z USA, skutecznie odwróciła paraliż i naprawiła poważne urazy rdzenia kręgowego u myszy. Zwierzęta odzyskały zdolność chodzenia po czterech tygodniach od wstrzyknięcia preparatu leczniczego.

Badania w kierunku odkrycia sposobu na regenerację rdzenia kręgowego zostały przeprowadzone przez zespół profesora Samuela I Stuppa z Northwestern University. Jego celem stało się nie tylko zlikwidowanie szkód powstałych w wyniku urazu lub choroby, ale też odwrócenie paraliżu całego ciała lub jego części. Te dwa zagadnienia stanowiły dotąd wyzwanie dla środowiska naukowego. Centralny układ nerwowy, który obejmuje mózg i rdzeń kręgowy, nie posiada zdolności do samonaprawy ani po doznaniu urazu, ani też przy chorobie zwyrodnieniowej. Rezultaty dotychczasowych prób regeneracji rdzenia kręgowego były nieefektywne.

Zespół uniwersytecki w Illinois zaprojektował terapię, w której po wstrzyknięciu medykamentu, płyn mózgowo-rdzeniowy natychmiast tworzy sieć nanowłókien. Ta z kolei zostaje dopasowana do struktury obecnej wokół rdzenia kręgowego. Podstawową trudnością stało się pobudzenie komunikacji międzykomórkowej. Receptory w neuronach i innych komórkach nieustannie się poruszają. Opracowana terapia wymagała zatem spreparowania czynnika pobudzającego komórki rdzeniowe do przemieszczenia się. Poza osiągnięciem zdolności do naśladowania struktury tkanki w okolicy rdzenia kręgowego, terapia została precyzyjnie dostosowana do ruchu receptorów komórkowych. Oznacza to, że cząsteczki wprowadzanej do organizmu substancji będą częściej stykać się z mobilnymi receptorami.

Najważniejsza innowacja w badaniach przeprowadzonych na Northwestern University dotyczy kontrolowania zbiorowego ruchu ponad stu tysięcy cząsteczek, występujących w drobnych nanowłókienkach. Wprawienie tych cząsteczek w ruch przypomina wówczas taniec, co sprawia wrażenie, że tymczasowo wyskakują one ze struktur, znanych jako polimery supramolekularne. To przekłada się na skuteczniejsze połączenie z receptorami rdzenia kręgowego. Następnie cząsteczki wysyłają dwa sygnały, które rozpoczynają proces naprawczy. Aksony przekazują do ​​mózgu komunikat, skłaniający je do regeneracji. Drugi sygnał stymuluje komórki do namnażania, co prowadzi do odbudowy naczyń krwionośnych. W efekcie tkanka zyskuje dopływ krwi, a to ma kluczowe znaczenie dla odnowy tej części organizmu.

Inne korzyści wynikające z zastosowania pionierskiego leczenia obejmują redukcję blizny i odbudowę mieliny (izolacji otaczającej aksony). W ciągu dwunastu tygodni od wprowadzenia środka terapeutycznego substancje ulegają biodegradacji i rozpadają się na składniki odżywcze, które są wchłaniane przez komórki. Zastosowany środek całkowicie znika z organizmu bez pozostawienia skutków ubocznych. Zespół S. I Stuppa zmierza do rozpoczęcia testów na ludziach. Proces zatwierdzania nowej terapii został zgłoszony do FDA (Amerykańskiej Agencji do spraw Żywności i Leków).

Technika dostrajania cząsteczek do ruchu komórek i receptorów może znaleźć zastosowanie w leczeniu innych schorzeń. S. I Stupp podkreśla, że tkanki ośrodkowego układu nerwowego, które z powodzeniem zregenerowały się w uszkodzonym rdzeniu kręgowym, są podobne do tych w mózgu dotkniętych udarem i chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak ALS (stwardnienie zanikowe boczne), choroba Parkinsona i choroba Alzheimera. To otwiera ścieżkę do przełamania stagnacji w terapii wielu schorzeń neurologicznych.

Źródło: BBC Science Focus Magazine