Un pas uriaș spre tratarea paraliziei: țesutul nervos uman s-a regenerat în laborator

Oamenii de știință au reușit să crească în laborator versiuni miniaturale ale măduvei spinării umane și să stimuleze regenerarea țesutului nervos după ce le-au provocat leziuni intenționate.

Experimentele au fost realizate pe așa-numiți organoizi – structuri de doar câțiva milimetri, obținute din celule stem umane, care imită organizarea și funcționarea măduvei spinării. Aceste „mini-măduve” au fost crescute timp de câteva luni, până când au dezvoltat neuroni, astrocite și straturi de țesut asemănătoare celor reale.

După ce au devenit suficient de mature, organoizii au fost răniți în două moduri diferite: fie prin tăiere, fie prin compresie, pentru a reproduce tipurile de traumatisme care apar, de exemplu, în accidente rutiere. Potrivit Science Alert, în toate cazurile, cercetătorii au observat reacții similare cu cele din organismul uman: moartea celulelor nervoase, inflamație și apariția cicatricii gliale – un tip de țesut care blochează refacerea nervilor și duce frecvent la paralizie.

Moleculele „dansatoare” care stimulează regenerarea nervilor

„Am decis să dezvoltăm două modele diferite de leziune într-un organoid de măduvă spinării umană și să testăm terapia noastră pentru a vedea dacă rezultatele seamănă cu cele observate anterior la modelele animale”, a explicat inginerul biomedical Samuel Stupp, coordonatorul cercetării.

Tratamentul testat constă într-un material special, care conține peptide terapeutice supramoleculare, denumite de cercetători „molecule dansatoare”. Acestea sunt concepute pentru a imita mișcarea receptorilor de pe celulele nervoase și pentru a stimula regenerarea axonilor – conexiunile prin care nervii transmit semnale.

Gelul care repară nervii

După aplicarea pe zonele rănite, lichidul s-a transformat rapid într-un gel, formând un fel de schelă microscopică care a susținut refacerea țesutului. În același timp, moleculele active au stimulat chimic și fizic creșterea noilor prelungiri nervoase.

Diferențele au fost evidente în comparație cu mostrele netratate. Organoizii care au primit terapia au prezentat mult mai puțină inflamație și cicatrizare și o regenerare semnificativ mai mare a celulelor nervoase.

Cicatricea nervoasă, aproape dispărută

„După aplicarea terapiei, țesutul care blochează refacerea nervilor s-a estompat semnificativ până a devenit abia detectabil, iar noi am observat creșterea de neurite, asemănătoare regenerării axonilor pe care am văzut-o la animale. Aceasta confirmă că terapia noastră are șanse reale să funcționeze și la oameni”, a spus Stupp.

Cercetătorii au reușit, de asemenea, să identifice clar diferența dintre celulele din țesutul sănătos și cele implicate în formarea cicatricii gliale, care sunt mai mari și mai dens grupate. În zonele afectate au fost detectate și molecule specifice care apar în mod obișnuit în sistemul nervos după leziuni și inflamații.

Testat deja cu succes

Leziunile măduvei spinării duc adesea la paralizie deoarece celulele nervoase din sistemul nervos central se regenerează foarte greu. Apariția cicatricii și mecanismele naturale care blochează creșterea de noi axoni fac ca refacerea conexiunilor nervoase să fie extrem de dificilă.

În studii anterioare, același tip de material a fost folosit cu succes pentru a inversa paralizia la șoareci cu leziuni severe ale măduvei spinării. Testarea pe țesut uman crescut în laborator reprezintă un pas uriaș înaintea studiilor clinice.

Drumul spre studii clinice

„Unul dintre cele mai interesante aspecte ale organoizilor este că îi putem folosi pentru a testa terapii noi direct pe țesut uman. În afara unui studiu clinic, este singura modalitate prin care poți face acest lucru”, a mai declarat cercetătorul.

Deși tratamentul nu este încă pregătit pentru testare pe pacienți și ar putea dura ani până la primele studii clinice, rezultatele obținute atât pe modele animale, cât și pe țesut uman sunt considerate foarte promițătoare pentru dezvoltarea unor terapii viitoare împotriva paraliziei.