„Moleculele dansatoare” repară cu succes leziunile grave ale măduvei spinării (Video)

După o singură injecție, animalele paralizate și-au recăpătat capacitatea de a merge în decurs de patru săptămâni. Cercetătorii de la Universitatea Northwestern au dezvoltat o nouă terapie injectabilă care folosește „molecule dansante” pentru a inversa paralizia și a repara țesutul după leziuni severe ale măduvei spinării. Într-un nou studiu, cercetătorii au administrat o singură injecție în țesuturile din jurul măduvei spinării la șoareci paralizați. La doar patru săptămâni mai târziu, animalele și-au recăpătat capacitatea de a merge. Cercetarea va fi publicată în numărul din 12 noiembrie al revistei Science. Studiul este acum disponibil online.

Prin trimiterea de semnale bioactive pentru a declanșa celulele să se repare și să se regenereze, terapia inovatoare a îmbunătățit în mod dramatic măduva spinării grav rănite în cinci moduri cheie: (1) Extensiile tăiate ale neuronilor, numite axoni, s-au regenerat; (2) țesutul cicatricial, care poate crea o barieră fizică în calea regenerării și reparației, diminuat semnificativ; (3) mielina, stratul izolator al axonilor care este important în transmiterea eficientă a semnalelor electrice, reformată în jurul celulelor; (4) vase de sânge funcționale formate pentru a furniza nutrienți celulelor la locul leziunii; și (5) au supraviețuit mai mulți neuroni motori. După ce terapia își îndeplinește funcția, materialele se biodegradează în nutrienți pentru celule în decurs de 12 săptămâni și apoi dispar complet din organism fără efecte secundare vizibile. Acesta este primul studiu în care cercetătorii au controlat mișcarea colectivă a moleculelor prin modificări ale structurii chimice pentru a crește eficacitatea unui medicament. „Cercetarea noastră își propune să găsească o terapie care poate împiedica persoanele să devină paralizate după traume sau boli majore”, a spus Samuel I. Stupp, de la Northwestern, care a condus studiul. „Timp de decenii, aceasta a rămas o provocare majoră pentru oamenii de știință, deoarece sistemul nervos central al corpului nostru, care include creierul și măduva spinării, nu are nicio capacitate semnificativă de a se repara după o rănire sau după debutul unei boli degenerative. Mergem direct la FDA pentru a începe procesul de aprobare a acestei noi terapii pentru utilizare la pacienții umani, care au în prezent foarte puține opțiuni de tratament.”

„În prezent, nu există medicamente care să declanșeze regenerarea măduvei spinării”, a spus Stupp, expert în medicină regenerativă. „Am vrut să fac o diferență în ceea ce privește rezultatele leziunilor măduvei spinării și să abordez această problemă, având în vedere impactul extraordinar pe care l-ar putea avea asupra vieții pacienților. De asemenea, o nouă știință care se adresează leziunilor măduvei spinării ar putea avea impact asupra strategiilor pentru bolile neurodegenerative și accidentul vascular cerebral. Secretul din spatele noii terapii inovatoare a lui Stupp este reglarea mișcării moleculelor, astfel încât acestea să poată găsi și angaja corect receptorii celulari în mișcare constantă. Injectată ca lichid, terapia se gelifică imediat într-o rețea complexă de nanofibre care imită matricea extracelulară a măduvei spinării. Prin potrivirea structurii matricei, mimând mișcarea moleculelor biologice și încorporând semnale pentru receptori, materialele sintetice sunt capabile să comunice cu celulele. „Receptorii din neuroni și din alte celule se mișcă în mod constant”, a spus Stupp. „Inovația cheie în cercetarea noastră, care nu a mai fost făcută până acum, este să controlăm mișcarea colectivă a mai mult de 100.000 de molecule din nanofibrele noastre. Făcând moleculele să se miște, să „daneze” sau chiar să sară temporar din aceste structuri, cunoscute sub numele de polimeri supramoleculari, ele sunt capabile să se conecteze mai eficient cu receptorii.”

În timp ce noua terapie ar putea fi folosită pentru a preveni paralizia după traume majore (accidente de mașină), căderi, accidente sportive și răni prin împușcătură), precum și din cauza bolilor, Stupp consideră că descoperirea subiacentă – că „mișcarea supramoleculară” este un factor cheie în bioactivitate – poate fi aplicată și altor terapii și ținte. „Țesuturile sistemului nervos central pe care le-am regenerat cu succes în măduva spinării rănite sunt similare cu cele din creier afectate de accident vascular cerebral și boli neurodegenerative, cum ar fi SLA, boala Parkinson și boala Alzheimer”, a spus Stupp. „Dincolo de asta, descoperirea noastră fundamentală despre controlul mișcării ansamblurilor moleculare pentru a îmbunătăți semnalizarea celulară ar putea fi aplicată universal în țintele biomedicale.” Sursa: news.northwestern.edu