Ελπίδα για Παράλυτους: Νέα Μέθοδος Αυξάνει τις Πιθανότητες Ανάκαμψης στις ΗΠΑ
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο «Nature Biochemical Engineering», έδειξε ότι τα οργανοειδή (μικρές εκδοχές οργάνων που δημιουργήθηκαν από ανθρώπινα βλαστικά κύτταρα) ήταν σε θέση να μιμηθούν με ακρίβεια τη βιολογική απόκριση ενός τραυματισμένου νωτιαίου μυελού. Η δημιουργία αυτών των οργανοειδών αποτέλεσε ένα σημαντικό ορόσημο στην έρευνα του νωτιαίου μυελού και η δοκιμή μιας ήδη αποδεδειγμένης θεραπείας έδωσε στην έρευνα μια νέα, πρακτική διάσταση.
Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου Northwestern περιέγραψαν τα νεύρα που ανέπτυξαν ως «τα πιο προηγμένα μοντέλα μέχρι σήμερα». Τα οργανοειδή δεν είναι απλώς μορφολογικά μοντέλα, αλλά αντικατοπτρίζουν με ακρίβεια τις αλλαγές που συμβαίνουν μετά τον τραυματισμό, συμπεριλαμβανομένου του κυτταρικού θανάτου, της φλεγμονής και του σχηματισμού ουλώδους ιστού, γνωστού ως γλοιακή ουλοποίηση, που εμποδίζει την αναγέννηση των νεύρων.
Ο νωτιαίος μυελός θεωρείται ένα από τα πιο πολύπλοκα συστατικά του νευρικού συστήματος, αλλά αντίθετα με ορισμένες σαύρες και αμφίβια, οι άνθρωποι δεν διαθέτουν φυσικό μηχανισμό αναγέννησης. Παρόλο που ορισμένες τεχνικές έχουν επιτρέψει τη μερική αποκατάσταση της κίνησης παρακάμπτοντας τις επιπτώσεις της βλάβης, δεν συνιστούν ριζική θεραπεία.
Η σημασία των οργανοειδών έγκειται στο ότι επιτρέπουν τη δοκιμή θεραπειών σε πραγματικό ανθρώπινο ιστό, πιο γρήγορα και χωρίς τις ηθικές επιπλοκές που συνδέονται με τα ζωικά μοντέλα. Μπορούν επίσης να αναπαραστήσουν τον ανθρώπινο νωτιαίο μυελό με μεγαλύτερη ακρίβεια από ό,τι τα τρωκτικά, τα οποία απέχουν εκατομμύρια χρόνια εξέλιξης.
Πώς λειτουργούν τα «μόρια που χορεύουν»;
Η ζήτηση για μια αποτελεσματική θεραπεία είναι μεγάλη, καθώς εκτιμάται ότι 250.000 έως 500.000 άνθρωποι υφίστανται νέες κακώσεις του νωτιαίου μυελού κάθε χρόνο. Μία προσέγγιση είναι τα «χορευτικά μόρια», ένα τζελ από νανοΐνες.
Όταν αυτά τα μόρια εγχέονται στο σημείο του τραυματισμού, σχηματίζουν μια γέλη-σπονδυλική στήλη που στέλνει σήματα για να διεγείρει τα κύτταρα να επουλωθούν και στη συνέχεια διασπώνται σε θρεπτικά συστατικά που απορροφώνται από τα κύτταρα. Οι ερευνητές έχουν δείξει στο παρελθόν ότι μία μόνο ένεση 24 ώρες μετά τον τραυματισμό του νωτιαίου μυελού σε ποντίκια οδήγησε στην ταχεία αποκατάσταση της παράλυσης.
Στο νέο πείραμα, η ομάδα δημιούργησε δύο είδη τραυματισμού στα οργανοειδή, το ένα μιμούμενο τραύμα από μαχαίρι και το άλλο από τροχαίο ατύχημα. Μετά την εισαγωγή των μορίων, οι γλοιακές ουλές εξασθένησαν σημαντικά και οι νευρικές απολήξεις αναπτύχθηκαν σε οργανωμένα μοτίβα, παρόμοια με την αξονική αναγέννηση που παρατηρείται στα ζώα.
Ο υπεύθυνος για την ανάπτυξη της θεραπείας, καθηγητής Samuel Staub του Πανεπιστημίου Northwestern, δήλωσε: «Με εξαίρεση τις κλινικές δοκιμές, δεν υπάρχει άλλος τρόπος να δοκιμαστούν με αυτόν τον τρόπο θεραπείες σε ανθρώπινο ιστό. Τα αποτελέσματα ενισχύουν τις πιθανότητες επιτυχίας στον άνθρωπο».
Ένα πιο ρεαλιστικό μοντέλο και ευρύτεροι ορίζοντες
Τα οργανοειδή του Northwestern είναι μεγαλύτερα και πιο εκλεπτυσμένα από τα προηγούμενα μοντέλα, με διαστάσεις περίπου 3 χιλιοστών σε διάμετρο μετά από τέσσερις μήνες ανάπτυξης. Είναι τα πρώτα που περιλαμβάνουν μικρογλοία, κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος στο κεντρικό νευρικό σύστημα που παίζουν βασικό ρόλο στη φλεγμονή και την ουλοποίηση, καθιστώντας το μοντέλο πιο ρεαλιστικό.
Η ομάδα επικεντρώνεται στην ανάπτυξη πιο σύνθετων οργανοειδών, στην προσθήκη αιμοφόρων αγγείων και στην προσομοίωση παλαιών τραυματισμών, ώστε να ωφεληθούν οι άνθρωποι που έχουν πληγεί από προηγούμενους τραυματισμούς και όχι μόνο εκείνοι που λαμβάνουν θεραπεία αμέσως μετά από έναν τραυματισμό.
Οι φιλοδοξίες των ερευνητών δεν περιορίζονται στον νωτιαίο μυελό, καθώς πιστεύουν ότι παρόμοια μοντέλα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και για τη μελέτη της τραυματικής εγκεφαλικής βλάβης (ΤΕΒ), επεκτείνοντας αυτή την επιστημονική πρόοδο σε ευρύτερους τομείς της νευρολογίας.