Дослідники створили людський спинний мозок та навчили його відновлюватися після ушкоджень.

У Сполучених Штатах, дослідники з Північно-Західного університету створили в лабораторії органоїди людського спинного мозку та показали їхню можливість відновлюватися після штучно викликаних травм.

Цю інформацію повідомляє наукова команда університету у своїх дослідженнях, які були опубліковані на платформі Science Alert.

Як повідомив біоінженер Семюел Штупп, дослідники створили дві моделі ушкоджень органоїдів спинного мозку людини, щоб перевірити, чи збігатимуться результати лікування з тими, які раніше спостерігалися в експериментах на тваринах.

"Ми розробили дві моделі ушкоджень для органоїдів спинного мозку людини, щоб перевірити, чи збігатимуться результати лікування з тими, що ми спостерігали раніше на тваринах", -- зазначив він.

Згідно з висновками науковця, після застосування експериментального лікарського засобу гліальний рубець у уражених зразках практично повністю зник, а на його місці почали активно розвиватися нейрити. Цей процес відновлення нагадував регенерацію аксонів, яка раніше спостерігалася у тварин, що досліджувалися. Дослідники вважають, що це підтверджує перспективність даного методу для медичного використання.

Параліч, що виникає внаслідок травм спинного мозку, зумовлений обмеженою можливістю нервових клітин центральної нервової системи до самовідновлення. Основними перешкодами цьому є природні механізми, які пригнічують ріст аксонів, а також утворення щільної рубцевої тканини, яку нервові волокна важко долають.

Раніше команда Штуппа розробила матеріал IKVAV-PA, який дозволив відновити рухові функції у мишей із травмами спинного мозку. Терапія базується на застосуванні супрамолекулярних пептидів, які дослідники називають "танцюючими" молекулами. Вони рухаються синхронно з рецепторами нервових клітин, що підвищує ймовірність їхньої взаємодії та стимулює ріст аксонів.

Штупп зазначив, що завдяки безперервному переміщенню клітинних рецепторів, динамічні та "комунікабельні" молекули мають значно більше шансів на ефективну взаємодію з ними в порівнянні зі статичними сполуками.

Оскільки проведення експериментів на людях на даному етапі є ризикованим, дослідники звернулися до використання органоїдів — тривимірних біологічних утворень, які вирощуються з стовбурових клітин. Вони використали індуковані плюрипотентні стовбурові клітини від дорослого донора і за кілька місяців змогли виростити органоїди діаметром приблизно 3 мм, які відобразили складну архітектуру спинного мозку, включаючи нейрони, астроцити та структуровані шари тканин.

Після досягнення зрілості деякі зразки були розрізані скальпелем для імітації колотих поранень, тоді як інші зазнали стиснення, що моделювало травми, характерні для аварій на дорозі. У обох випадках спостерігалися загибель нейронів, запальні процеси та формування гліальних рубців, а також виробництво хондроїтинсульфатпротеогліканів — маркерів ушкоджень нервової системи.

В ході експерименту одній групі органоїдів був введений розчин IKVAV-PA, тоді як контрольна група отримала препарат без активних компонентів. Після введення, склад швидко формував гелеподібну структуру, яка на фізичному та хімічному рівнях сприяла стимуляції нейронного росту.

У підсумку, у групі, яка отримала лікування, було виявлено істотне зниження запальних процесів, майже повну відсутність рубцевої тканини та активне відновлення нервових волокон. Натомість у контрольній групі спостерігалося значне рубцювання та відсутність ознак регенерації.

Хоча до початку клінічних випробувань на людях можуть минути роки, дослідники зазначають, що однакові позитивні результати, отримані на мишачих моделях та людських органоїдах, дають підстави розраховувати на створення ефективних методів лікування травм спинного мозку в майбутньому.

Нагадуємо, що раніше ми повідомляли про те, як вчені з Королівського коледжу Лондона вперше змогли успішно виростити людські зуби в умовах лабораторії.