Категории
Сменить пароль!
Сброс пароля!
Кратко:
Американским исследователям удалось создать наиболее точную на данный момент модель последствий травм спинного мозга и отработать на ней методику восстановления целостности и возвращения подвижности пациентам. Не исключено, что клинические испытания методики на пациентах стартуют уже в этом году.
Подробно
По данным (1) Всемирной организации здравоохранения более 15 миллионов человек в мире живут с повреждениями спинного мозга. Большинство таких повреждений – по некоторым данным до 90% – получены в результате травм: падений, насильственных действий, автокатастроф, а лишь их малая доля является следствием заболеваний разной природы.
Последствия повреждений спинного мозга могут быть разными – они зависят от тяжести травмы, силы воздействия и локализации. Среди частых и наиболее серьезно влияющих на качество жизни – парализация, в том числе тетраплегия, при которой нарушаются функции всех четырех конечностей.
Процесс восстановления после повреждений спинного мозга длительный и непростой, а терапевтические возможности до сих пор серьезно ограничены. Несмотря на активные работы ученых в этой области, эффективной терапии для таких пациентов до сих пор не появилось, а средняя продолжительность жизни этих больных остается неизменной с 1980-х годов.
Одна из причин, почему восстановить подвижность после повреждений спинного мозга проблематично – низкая способность тканей спинного мозга человека к регенерации. После повреждений, вызванных ударом или порезом, в тканях этого органа происходит массовая гибель клеток, запускается воспалительный процесс, а также формируется глиальный рубец. С одной стороны он мешает дальнейшему распространению повреждения, с другой – превращается в физически непреодолимый барьер, мешающий нервным отросткам прорастать сквозь поврежденные ткани спинного мозга, восстанавливать передачу сигналов и подвижность.
Команда ученых из Северо-Западного университета (США) сумела создать (2) наиболее совершенную на текущий момент модель повреждений спинного мозга. Результатом их работы стал сложный органоид – мини спинной мозг, который они сумели вырастить в лабораторных условиях. Его отличием от других существующих моделей стало наличие в нем клеток микроглии, благодаря чему модель оказалась максимально реалистичной, а физиология и биохимия происходящих в них процессов была приближена к тем, что происходят в настоящем человеческом спинному мозге. Исследователи не были первыми в создании мини-органоидов и тест-моделей, но научное сообщество признает, что эта модель действительно позволяет получать больше информации.
Органоиды выращивали в течение четырех месяцев, а их толщина достигла 3 мм. На них ученые во главе с Самуэлем Стаппом (Samuel I. Stupp) смогли наблюдать за процессами, происходящими после двух типов травм – пореза и удара. В каждом случае в месте повреждения появился плотный глиальный рубец, мешавший срастаться нервным волокнам и провоцирующим развитие паралича.
Для борьбы с появившимся рубцом исследователи использовали препарат с так называемыми «танцующими молекулами», который вводился спустя сутки после травмы. Жидкое лекарство, после введения превращающееся в гель, также было разработано командой Стаппа. Молекулы лекарства постоянно находятся в движении – «танцуют» – передавая клеткам сигналы, стимулирующие регенеративный процесс. Движущиеся молекулы геля более эффективно воздействуют на рецепторы, расположенные на поверхности клеток, обеспечивая более точную и длительную стимуляцию, что повышает шанс на запуск процесса регенерации.
Эта технология уже была опробована (3) на мышах в 2021 году: ранее ученые вводили «танцующие молекулы» грызунам, получившим спинальные травмы – это помогало животным восстанавливаться и возвращало им подвижность за четыре недели.
Создание органоидов, имитирующих человеческий спинной мозг, сделало возможным оценить, как эта технология повлияет на людей. Исследователи смогли наблюдать за всеми процессами, которые происходили после травмы и после введения геля.
Под воздействием геля воспаление быстро удалось снять, а глиальный рубец под действием «танцующих молекул» практически исчез. Нервные клетки начали активно отращивать свои отростки, которые были упорядочены, а не располагались бессистемно – это указывало на потенциал в восстановлении нервных связей, а значит и в восстановлении подвижности. В контрольных органоидах, которые не обрабатывались гелем, никаких изменений не происходило.
Исследование помогло протестировать технологию геля с «танцующими молекулами» на тканях, максимально сходных с человеческими. Полученные результаты указывают на то, что пользу от геля могут получить не только грызуны, но и люди, чья физиология серьезно отличается от физиологии мышей.
Использование мини-органоидов позволяет ученым предполагать, что технология с высокой вероятностью сработает и на людях. Это значит, что у пациентов, обездвиженных из-за повреждений спинного мозга, может появиться шанс на восстановление подвижности и значительное улучшение качества жизни.
Ученые планируют продолжать работы в этом направлении. Так, например, в ближайшее время они собираются усовершенствовать органоид, добавив в его структуру не только клетки микроглии, но и кровеносные сосуды. Кроме того, они собираются оценить эффективность технологии с «танцующими молекулами» не только на свежих повреждениях, но и на старых травмах с застарелым глиальным рубцом. В планах также создание тканей спинного мозга из клеток пациента, которые будут использоваться для дальнейшей трансплантации и не будут отторгаться.
Несмотря на то, что травмы спинного мозга не входят в число орфанных (редких) заболеваний в классическом понимании этого слова, летом 2025 года «танцующим молекулам» Стаппа был присвоен статус «орфанного препарата». Это связано с тем, что эффективных лекарств для пациентов со спинальными травмами нет, а их разработка требует больших финансовых вложений. Присвоение такого статуса «танцующим молекулам», применение которых действительно может изменить судьбы пациентов, должно ускорить вывод препарата на основе этой технологии на рынок и упростить внедрение в клиническую практику. Разработкой лекарства занимается фармкомпания Amphix Bio, созданная в стенах лаборатории Стаппа в Северо-Западном университета. Предполагается, что клинические испытания лекарства на пациентах с повреждениями спинного мозга пройдут уже в 2026 году.
Источники:
1. Повреждения спинного мозга, бюллетень ВОЗ
2. Травма и терапия в органоиде спинного мозга человека
3. «Танцующие молекулы» успешно восстанавливают тяжелые травмы спинного мозга
4. «Танцующие молекулы» получили статус орфанного препарата от FDA
Ксения Скрыпник, кандидат биологических наук
Комментарии (0)