Naučnici sa Simpson Querrey instituta za bionanotehnologiju pri Univerzitetu Northwestern u Chicagu, napravilu su gel od specifičnih dugih molekula koje se sastoje od manjih segmenata. Ovakve velike molekule su u hemiji poznate kao polimeri, a njihovi segmenti kao monomeri. Rad su objavili 11. novembra u prestižnom naučnom časopisu Science.
Tim predvođen hemičarem Samuelom Stuppom stvorio je gel koji služi kao neka vrsta „skela“ koje podupiru ćelije nervnog sistema u kičmenoj moždini. Ovaj materijal istovremeno oponaša tvar u koju su uronjene ćelije kičmene moždine, daje signale potrebne za obnovu i služi kao potpora.
U materijal su uključili dvije vrste signalnih molekula peptida koje potiču zacjeljivanje i regeneraciju nervnog sistema. Prvi signal potiče regeneraciju nervnih vlakana, a drugi potiče rast stanica i stvaranje krvnih krvnih sudova. Naučnici su morali testirati koja kombinacija ovih signalnih molekula nudi pravi učinak i ispostavilo se da je to odnos 90% signalne molekule koja potiče regeneraciju nervnih vlakana i 10% signala koji potiče rast.
Miševi koji su primili supramolekularni polimer s pravom kombinacijom sekvenci kontrole kretanja za dva signalna peptida imali su mnogo više ponovnog rasta živčanih vlakana, stvaranja krvnih žila i funkcionalnog oporavka od onih koji su primali polimere koji su ograničavali mobilnost signala.
Naučnici su testirali poboljšanje stanja paraliziranih miševa na osnovu nekoliko parametara – stabilnosti tijela, pokreta šapa, dužine i širine koraka.
Ozljede kičmene moždinse predstavljaju veliki izazov u medicini i neurobiologiji. Izazivaju često trajnu invalidnost, a obnova nervnih stanica kod ljudi je praktično nemoguća, iako su pronađeni faktori koji utječu na regeneraciju. Naime, ljudski centralni nervni sistem ima veoma ograničen kapacitet za obnovu nakon ozljeda. U SAD oko 300 000 osoba živi s trajnim povredama kičmene moždine. Fizikalna terapija donekle pomaže obnavljanju funkcije, ali ne dovoljno.
Usljed povreda kičmene moždine, duga vlakna nervnih stanica, zvana aksoni, bivaju oštećena, često do te mjere da ne mogu prenositi impulse između mozga i udova. To dovodi do gubitka osjećaja udova i paraliziranosti. Ova nova terapija pomoću specijalnog građenog gela premoštava oštećenje i potpomaže regeneraciju tkiva, kao i stvaranje krvnih sudova i mijelinizaciju, koja je veoma važna za prenošenje nervnog impulsa.
„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“, komentariše ovaj rad Almir Aljović, doktorand na Univerzitetu u Minhenu pri Institutu za Neuroimunologiju, upravo u grupi koja se bavi neuroregeneracijom.
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.
Terapija se injicira u obliku tekućine, ali po davanju su pretvara u vlakna koja oponašaju prirodnu strukturu u kičmenoj moždini. Molekule u ovom nanovlaknima se kreću, kao da vibriraju i i na taj način dolaze u dodir s posebnim receptorima na površini ćelija, koji primaju signal potreban za obnovu.
