Инжектирането на “танцуващи молекули” кара мишките да се разхождат за 4 седмици

Сподели

Нараняванията на гръбначния мозък са сред най-изтощителните, водещи до затруднено ходене или пълна парализа на крайниците. В ново пробивно проучване изследователи от Северозападния университет са разработили гел, съдържащ „танцуващи молекули“, които позволяват на парализирани мишки да ходят отново четири седмици след еднократна инжекция.

Невроните в гръбначния стълб предават сигнали между мозъка и мускулите, така че увреждането им може да направи дори прости движения трудни или невъзможни. За да влоши нещата, централната нервна система има много ограничен капацитет да се самовъзстановява, което означава, че парализата често е постоянна.

Новото проучване съобщава за пробивна терапия, която според екипа е успяла да поправи щетите по пет основни начина. Той регенерира аксоните, значително намалява образуването на белези, попълва изолиращия миелинов слой около аксоните, увеличава производството на кръвоносни съдове и увеличава броя на моторните неврони, оцелели след нараняването.

При тестове с мишки резултатите бяха много обещаващи. Лечението се прилага като еднократна инжекция с течност, съдържаща два вида модифицирани пептиди, и само четири седмици по-късно парализираните мишки могат да ходят отново.

Екипът казва, че лечението работи, защото тези пептиди задействат каскадни сигнали, които помагат за възстановяване на гръбначния мозък. Единият пептид подава сигнал, който регенерира аксоните, докато вторият намалява белези и насърчава повторното израстване на кръвоносните съдове и миелина.

След инжектирането течността се желира в структура от нановолакна, която имитира извънклетъчния матрикс, обграждащ гръбначния мозък. Това позволява на пептидите да останат много по-дълго, за да свършат работата си, преди гелът да се разгради след около 12 седмици.

„Сигналите, използвани в изследването, имитират естествените протеини, които са необходими за предизвикване на желаните биологични реакции“, казва Заида Алварес, първият автор на изследването. „Въпреки това, протеините имат изключително кратък полуживот и са скъпи за производство. Нашите синтетични сигнали са кратки, модифицирани пептиди, които – когато са свързани заедно от хиляди – ще оцелеят в продължение на седмици, за да доставят биоактивност. Крайният резултат е терапия, която е по-евтина за производство и продължава много по-дълго.”

Но ключовият пробив, казва екипът, е, че геловата матрица позволява на молекулите да се движат наоколо, за да намерят правилните рецептори в клетките. Интригуващо е, че лечението показва по-голяма ефикасност при мишки, които са получавали лечение с по-подвижни молекули. Подобни резултати са наблюдавани при човешки клетки в култура.

„Рецепторите в невроните и други клетки непрекъснато се движат“, казва Самюел Ступ, водещ автор на изследването. „Ключовата иновация в нашето изследване, което никога досега не е правено, е да контролираме колективното движение на повече от 100 000 молекули в нашите нановлакна. Като карат молекулите да се движат, „танцуват“ или дори временно да изскачат от тези структури, известни като супрамолекулни полимери, те са в състояние да се свързват по-ефективно с рецепторите.

Екипът казва, че първоначално терапията може да се използва за предотвратяване на парализа при пациенти след големи травми, като падания, спортни наранявания или пътнотранспортни произшествия. Може да се прилага и при редица други заболявания.

„Тъканите на централната нервна система, които успешно регенерирахме в увредения гръбначен мозък, са подобни на тези в мозъка, засегнат от инсулт и невродегенеративни заболявания, като ALS, болестта на Паркинсон и болестта на Алцхаймер“, казва Ступ. „Освен това, нашето фундаментално откритие за контролиране на движението на молекулярните сглобки за подобряване на клетъчното сигнализиране може да се прилага универсално в биомедицинските цели.

Изследователите казват, че вече планират да представят новото лечение на FDA, за да започнат процеса на одобрение за употреба от хора.

Изследването е публикувано в списанието наука. Екипът описва работата във видеото по-долу.

Тежки наранявания на гръбначния мозък, ремонтирани с “танцуващи молекули”

Източник: Северозападен университет

.

Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели