• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
08.02.2022, 12:13
Даниил Сухинов
10 145

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
Предстоящие мероприятия
25 августа, 07:38
Адель Романова

В поиске сигналов от внеземных цивилизаций ученые решили сосредоточиться не на целенаправленных посланиях человечеству, а на случайных «утечках информации» из межпланетного пространства гипотетической обитаемой системы. По расчетам, в определенные моменты до нас могут доходить сигналы внеземной космической связи. Кстати, благодаря «общению» Земли с марсианскими и другими зондами мы тоже постоянно невольно сообщаем о себе в глубокий космос.

25 августа, 09:35
Любовь С.

Модель, представленная учеными из коллаборации DESI и Мичиганского университета (США), может перевернуть представления о происхождении темной энергии. Авторы нового исследования полагают, что черные дыры, поглощая вещество, постепенно преобразовывают его в энергию, гипотетически ответственную за расширение Вселенной.

25 августа, 13:36
Юлия Трепалина

Группа ученых из Индии с помощью дронов впервые задокументировала полный цикл брачного поведения горбатых дельфинов вида Sousa plumbea. Исследователи полагают, что наблюдения помогут в сохранении этих животных, обитающих в прибрежных водах Индийского океана и страдающих от деятельности человека.

22 августа, 10:48
ПНИПУ

К 2025 году около 30 стран приняли программы по развитию водородной энергетики, а совокупный объем инвестиций в эту область превысил 150 миллиардов долларов. Эксперты полагают, что замена дизельных авто на водородные снизит выбросы на 80-90%, а водородные самолеты способны уменьшить углеродный след на 50-75%. Но при использовании водорода в двигателях внутреннего или внешнего сгорания, происходит взаимодействие с металлом, что наиболее опасно при высоких температурах. Это может вызвать их разрушение, в результате чего возникает риск пожара или взрыва с тяжелыми последствиями для пассажиров. Ученые Пермского Политеха впервые выяснили, как водород влияет на металлы в условиях экстремальных температур (800 градусов и выше), в которых работают двигатели самолетов и машин. Это продвинет авиационную, машиностроительную и нефтегазовую отрасли в безопасном использовании водорода в качестве источника энергии.

22 августа, 14:45
Игорь Байдов

Ученые обнаружили косвенные доказательства существования мира размером с Землю за орбитой Нептуна. Эта гипотетическая планета отличается от предполагаемой Девятой планеты не только размером, но и гравитационным влиянием на другие объекты.

22 августа, 13:09
Юлия Трепалина

Большие кошки (Pantherinae) обычно охотятся на животных своего или меньшего размера. У снежных барсов, как выяснилось, другие предпочтения. Новое исследование показало, что ирбисы чаще нападают на взрослых горных козлов, которые как минимум вдвое превосходят хищников в весе. Ученые объяснили, с чем может быть связан такой выбор добычи.

6 августа, 20:59
Татьяна Пичугина

Примерно 12 800 лет назад в Северном полушарии началось резкое изменение климата, которое сопровождалось вымиранием мегафауны и угасанием культуры Кловис. Такое могло произойти, например, из-за прорыва пресных вод в Атлантику или мощного вулканического извержения. Несколько лет назад ученые обнаружили места на суше с повышенным содержанием элементов платиновой группы, прослоями угля, микрочастицами расплава. По их мнению, это может быть признаком пребывания Земли в потоке обломков кометы или астероида. В новой работе впервые представлены доказательства кометного события в позднем дриасе из морских осадочных толщ.

30 июля, 08:08
Редакция Naked Science

Возраст находок — около 5500 лет, они лежат во множестве круглых ям, чьи стены укреплены кирпичом. Среди обнаруженных орудий из кремня есть и сотни неиспользованных, которые могут быть ритуальным подношением богам.

31 июля, 08:28
Полина Меньшова

Гостингом (от английского «призрак») называют ситуацию, когда человек прекращает общение или отношения, «пропадая с радаров» без объяснения причин. Исследователи из США сымитировали такое поведение, а затем проанализировали реакцию людей на него.

[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