Μικροσκοπικοί Σπονδυλικοί Τράχηλοι που Δημιουργούνται σε Εργαστήριο Μπορεί να Είναι η Λύση για την Αποκατάσταση της Παράλυσης
Οι ερευνητές έχουν αναπτύξει μια εντυπωσιακή νέα προσέγγιση για την αποκατάσταση τραυματισμών του νωτιαίου μυελού, συνδυάζοντας την τρισδιάστατη εκτύπωση, τα βλαστοκύτταρα και τους ιστούς που αναπτύσσονται σε εργαστήριο. Δημιούργησαν μικροσκοπικούς σκελετούς που καθοδηγούν τα βλαστοκύτταρα να σχηματίσουν νευρικές ίνες ικανές να γεφυρώνουν κομμένα νωτιαία μυελά. Σε πειράματα με ποντίκια, αυτή η μέθοδος αποκατέστησε τις νευρικές συνδέσεις και την κίνηση, προσφέροντας νέα ελπίδα ότι στο μέλλον παρόμοιες τεχνικές θα μπορούσαν να βοηθήσουν άτομα που ζουν με παράλυση.
Επαναστατική Αντιμετώπιση Τραυματισμών Νωτιαίου Μυελού
Για πρώτη φορά, οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα έχουν συνδυάσει επιτυχώς την τρισδιάστατη εκτύπωση, την επιστήμη των βλαστοκυττάρων και τους ιστούς που αναπτύσσονται σε εργαστήριο, εξερευνώντας μια νέα προσέγγιση για τη θεραπεία τραυματισμών του νωτιαίου μυελού. Οι λεπτομέρειες της έρευνας δημοσιεύονται στο περιοδικό Advanced Healthcare Materials, ένα επιστημονικό περιοδικό με κριτές.
Οι τραυματισμοί του νωτιαίου μυελού επηρεάζουν περισσότερους από 300.000 ανθρώπους στις Ηνωμένες Πολιτείες, σύμφωνα με το Εθνικό Κέντρο Στατιστικών Τραυματισμών Νωτιαίου Μυελού. Δεν υπάρχει ακόμη θεραπεία που να μπορεί να αντιστρέψει πλήρως την παράλυση και τη μακροχρόνια ζημιά που προκαλούν αυτοί οι τραυματισμοί. Ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια στην αποκατάσταση είναι ότι τα νευρικά κύτταρα πεθαίνουν και οι υπόλοιπες ίνες δεν μπορούν να ξαναφυτρώσουν στην περιοχή του τραυματισμού. Η ομάδα της Μινεσότα σχεδίασε τη μελέτη τους για να απευθυνθεί άμεσα σε αυτό το πρόβλημα.
Τρισδιάστατοι Σκελετοί και Βλαστοκύτταρα
Οι ερευνητές ανέπτυξαν μια ειδική δομή τρισδιάστατης εκτύπωσης γνωστή ως σκελετός οργανοειδούς. Αυτό το μικροσκοπικό πλαίσιο περιέχει μικροσκοπικά κανάλια γεμάτα με προγονικά κύτταρα νευρώνων (sNPCs). Αυτά τα κύτταρα, που προέρχονται από ανθρώπινα βλαστοκύτταρα ενηλίκων, μπορούν να διαιρεθούν και να αναπτυχθούν σε συγκεκριμένους τύπους ώριμων νευρικών κυττάρων.
«Χρησιμοποιούμε τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα κανάλια του σκελετού για να καθοδηγήσουμε την ανάπτυξη των βλαστοκυττάρων, διασφαλίζοντας ότι οι νέες νευρικές ίνες αναπτύσσονται με τον επιθυμητό τρόπο», δήλωσε ο Guebum Han, πρώην μεταδιδακτορικός ερευνητής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα και πρώτος συγγραφέας της μελέτης, ο οποίος εργάζεται σήμερα στην Intel Corporation. «Αυτή η μέθοδος δημιουργεί ένα σύστημα αναμετάδοσης που, όταν τοποθετηθεί στο νωτιαίο μυελό, παρακάμπτει την κατεστραμμένη περιοχή».
Επιτυχείς Μεταμοσχεύσεις σε Ζωικά Μοντέλα
Στη μελέτη τους, οι ερευνητές μεταμόσχευσαν αυτούς τους σκελετούς σε ποντίκια με νωτιαίους μυελούς που ήταν πλήρως κομμένοι. Τα κύτταρα διαφοροποιήθηκαν επιτυχώς σε νευρώνες και επεκτάθηκαν οι νευρικές τους ίνες και στις δύο κατευθύνσεις — ροστραλ (προς το κεφάλι) και καουδάλ (προς την ουρά) — σχηματίζοντας νέες συνδέσεις με τα υπάρχοντα νευρικά κυκλώματα του ξενιστή. Οι νέοι νευρώνες ενσωματώθηκαν ομαλά στον ιστό του νωτιαίου μυελού του ξενιστή με την πάροδο του χρόνου, οδηγώντας σε σημαντική λειτουργική αποκατάσταση στα ποντίκια.
Προς Μελλοντική Κλινική Μετάφραση
«Η αναγεννητική ιατρική έχει φέρει μια νέα εποχή στην έρευνα για τους τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού», είπε η Ann Parr, καθηγήτρια νευροχειρουργικής στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα. «Το εργαστήριό μας είναι ενθουσιασμένο να εξερευνήσει την μελλοντική δυναμική των ‘μίνι νωτιαίων μυελών’ μας για κλινική μετάφραση». Ενώ η έρευνα βρίσκεται σε πρώιμα στάδια, προσφέρει μια νέα ελπίδα για όσους έχουν τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού. Η ομάδα ελπίζει να κλιμακώσει την παραγωγή και να συνεχίσει την ανάπτυξη αυτού του συνδυασμού τεχνολογιών για μελλοντικές κλινικές εφαρμογές.