Gel koji popravlja oštećenu kičmenu moždinu

Naučnici su paraliziranim miševima u ozlijeđeno područje kičmene moždine ubrizgali poseban polimerni gel i ti miševi su nakon četiri sedmice počeli ponovno hodati.

Radi se o gelu načinjenom od supramolekularnog polimera koji potpomaže nervne stanice u regeneraciji, daje signale koji potiču regeneraciju, ali ujedino i oponaša tvar koja se nalazi oko stanica, pružajući im potporu. 

Naučnici s Northwerstern Univerziteta u Chicagu predvođeni hemičarem Samuelom Stuppom s Simpson Querrey Institute for BioNanotechnology pri Northwestern University, uspjeli su formirati vlakna od tog specijalnog gela i ova vlakna imaju specijalne segmente. 

Na kraju okrenutom prema van nalazi se peptid koji aktivira ciljani receptor povezan s rastom živaca. Alkilni rep na drugom kraju dovodi sklop supramolekularne strukture u cjevasti oblik. Između su segmenti koji strukturu čine topivom u vodi i drugi koji kontrolišu mobilnost pojedinačnih molekula unutar supramolekularne strukture.

Izvor: Science

Kako bi dizajnirali supramolekularni materijal za pomoć u regeneraciji nervnih vlakana u oštećenoj leđnoj moždini, naučnici su testirali strukture s različitim količinama molekularne pokretljivosti i uključili različite količine dva signalna peptida.  Jedan signal aktivira transmembranski receptor β1-integrin, a drugi aktivira osnovni receptor faktora rasta fibroblasta 2.

Prvi signal potiče regeneraciju nervnih vlakana, a drugi zapravo potiče proliferaciju stanica i stvaranje krvnih žila (angiogenezu). Idealna kombinacija sadržavala je 90% prvog i 10% drugog signala. Primjena ovog materijala je rezultirala značajnim razlikama u vaskularnom rastu, regeneraciji aksona, mijelinizaciji, preživljavanju motornih neurona, smanjenoj gliozi i funkcionalnom oporavku.

Ovaj gel se zapravo kreće, kao da vibrira i ti pokreti monomernih segmenata dovode do toga da molekule u gelu koju imaju signalnu ulogu lakše dođu do specifičnih receptora na membrani stanica i da se pokrene cijeli proces regeneracije. 

Kada je miševima data ova terapija, naučnici su pokušali ocijeniti stepen oporavka na osnovu stabilnosti tijela, pokreta šapa i koraka. Miševi kojima je dat ovaj specijalni gel su bili bolji na testovim, imali su bolju dužinu i širinu koraka.

Ljudski centralni nervni sistem ima veoma ograničen kapacitet za obnovu nakon ozljeda te stoga povrede kičmene moždine izazivaju često trajnu invalidnost. U ovoj studiji radi se o prekliničkim rezultatima i oni još nisu primjenjivi na ljude. 

U tekstu koji sam povodom ovog okrića pisala za Glas Amerike, tražila sam komentar Almira Aljovića, doktoranda na Univerzitetu u Minhenu pri Institutu za Neuroimunologiju, upravo u grupi koja se bavi neuroregeneracijom. „Nervni sistem ima jako malu mogućnost regeneracije nakon traumatskih povreda. Ovo je jedan od razloga zbog kojeg je jako teško dizajnirati terapije za pacijente koji boluju od paralize nakon povrede kičmene moždine. U ovom novom, revolucionarnom istraživanju, autori su uspjeli dizajnirati 'bioaktivne ljestvice' koje su načinjene od sintetičkih molekula bbaziranim na proteinima koji su u proteklim istraživanjima pokazali kao uspješni i promoviranju nervne regeneracije. Aplikacija ovih 'bioloških ljestvica' je rezultirala skoro potpunim oporavkom od paralize kod miševa“, kaže on

Aljović napominje da za sada ne postoji učinkovit lijek za povredu kičmene moždine i da ovo istraživanje daje nadu onima koji se godinama bore sa paralizom. „Naravno, da bi se ova vrsta tretmana mogla primijeniti na pacijente, naredni korak će biti klinička studija koja može potrajati par godina. U svakom slučaju, jako bitan pomak za područje povreda kičmene moždine“, dodaje on.

Rezultati istraživanja objavljeni su u Science pod naslovom ,,Bioactive scaffolds with enhanced supramolecular motion promote recovery from spinal cord injury".