• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
08.02.2022
Даниил Сухинов
10 141

Созданы первые в мире спинномозговые имплантаты для лечения паралича

❋ 5.4

Исследователям из Израиля удалось первыми в мире создать трехмерную нейронную сеть для регенерации повреждений спинного мозга. Полученные из стволовых клеток имплантаты позволили восстановить морфологию и функции спинного мозга мышей, тем самым вернув им способность ходить. Авторы рассчитывают выйти на стадию клинических испытаний на людях в течение следующих нескольких лет.

Разветвленная сеть нейритов, сформированная между 3 имплантатами за 72 часа. Масштаб линейки на левом изображении – 50 мкм, на правом – 500 мкм.
Разветвленная сеть нейритов, сформированная между 3 имплантатами за 72 часа. Масштаб линейки на левом изображении – 50 мкм, на правом – 500 мкм. / ©Wertheim L., et al., 2022 / Автор: Павел Сорокин

Травматическое повреждение спинного мозга (ТПСН) — поражение любой части спинного мозга или нервов позвоночного канала в результате травмы, аварии, болезни или дегенерации (например, рака). В зависимости от тяжести травмы ТПСН может привести к частичному или полному нарушению работы систем регуляции органов, потере чувствительности и двигательных функций конечностей и частей тела, находящихся ниже уровня повреждения. Ежегодно в мире от 250 до 500 тысяч человек получают повреждения спинного мозга.

Ранее предлагались самые разные способы восстановления поврежденного спинного мозга, включая трансплантацию различных типов клеток или биоматериалов в место повреждения в острой фазе (то есть в первые сутки после ТПСН). Однако все эти попытки были безуспешными, в основном из-за двух факторов: во-первых, иммунного ответа на чужеродные клетки, в результате которого происходит отторжение трансплантата; во-вторых, имплантации клеток, не организованных в функциональную сеть и поэтому не способных выполнять необходимые функции.

Исследователям из Центра регенеративной биотехнологии Сагол при Тель-Авивском университете (Израиль) удалось решить обе проблемы. Чтобы преодолеть риск отторжения, предлагается использовать индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) самого пациента. Значит, у него будут брать образец обычных соматических клеток (например, в описываемой работе — из жировой ткани живота) и при помощи генной инженерии перепрограммировать в стволовые клетки, которые затем превратят в нейроны спинного мозга.

Концептуальная схема создания спинномозговых имплантатов из жировой ткани пациента (а) и схема проведения эксперимента, описанного в работе (b).
Концептуальная схема создания спинномозговых имплантатов из жировой ткани пациента (а) и схема проведения эксперимента, описанного в работе (b). / ©Wertheim L., et al., 2022

Для решения второй проблемы — формирования правильной функциональной сети — исследователи разработали методику создания специального персонализированного гидрогеля на основе все того же образца, взятого из жировой ткани. Созданный таким образом гидрогель не вызывает отторжения при трансплантации и вдобавок образует идеальную среду для формирования трехмерной нейронной сети, содержащей двигательные нейроны.

В результате созданные таким образом имплантаты человеческого спинного мозга имплантировали в лабораторные модели (мыши), разделенные на две группы: недавно парализованных (острая модель ТПСМ) и парализованных в течение длительного времени, что эквивалентно году в человеческом исчислении (хроническая модель ТПСМ). После имплантации 100% лабораторных моделей с острым параличом и 80% моделей с хроническим параличом восстановили способность ходить.

Профессор Тал Двир (Tal Dvir), ведущий автор исследования, поясняет: «Животные-модели прошли быстрый процесс реабилитации, в конце которого они могли довольно хорошо ходить. Это первый в мире случай, когда имплантированные ткани человека, полученные методом клеточной инженерии, способствовали восстановлению модели животного с длительным хроническим параличом, которая служит наиболее подходящей моделью лечения паралича у людей».

Визуализация поврежденных (красные) и неповрежденных (зеленые) нервных волокон спинного мозга. Левая часть каждого изображения – вид спереди; правая часть – вид сбоку.
Визуализация поврежденных (красные) и неповрежденных (зеленые) нервных волокон спинного мозга. Левая часть каждого изображения – вид спереди, правая часть – вид сбоку. / ©Wertheim L., et al., 2022

Авторы работы надеются выйти на стадию клинических испытаний на людях в течение следующих нескольких лет. Доклиническая программа уже обсуждалась с FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США).

«Поскольку мы предлагаем передовую технологию регенеративной медицины и поскольку на сегодня нет альтернативы для парализованных пациентов, у нас есть все основания ожидать относительно быстрого одобрения нашей технологии», — подытожил профессор Двир.

Статья с результатами исследования опубликована в журнале Advanced Science.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Сегодня, 15:35
Губкинский университет

Исследования ученых РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина подтвердили, что технология производства авиационного топлива SAF из растительных лигноцеллюлозных отходов позволит снизить выбросы углекислого газа на 75% по сравнению с нефтяным керосином.

Сегодня, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

Сегодня, 08:01
Адель Романова

На стыке трех литосферных плит у Красного моря заметили необычный вулканический процесс: где-то магма поднимается равномерным потоком, где-то — по частям. По мнению геологов, такой «пульс» вызван тем, что в некоторых местах магма с большим трудом пытается пробиться на поверхность.

28 июня, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

27 июня, 09:47
Авдей Палиш

Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.

29 июня, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня, 13:20
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

19 июня, 13:42
ЮФУ

В ЮФУ придумали новый остроумный способ тестировать ИИ на способность работать в реальных ситуациях использования русского языка. Исследователи искусственного интеллекта из МИИ ИМ ЮФУ предлагают использовать интеллектуальные языковые игры, как пример — заставлять ИИ отвечать на вопросы из архива телевикторины «Что? Где? Когда?» и «Своей игры». Инициативу прокомментировал опытный игрок.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно