Регенерация нейронов: ученые вернули ходьбу мышам, парализованным после травмы
Международная группа ученых достигла важной вехи в лечении повреждений спинного мозга. Используя интегрины, им удалось регенерировать нейроны и восстановить ходьбу у мышей. Хотя этот метод был опробован только на животных, он открывает перспективы лечения людей, обещая значительное улучшение состояния людей, страдающих параличом или двигательными нарушениями, при условии успешного проведения будущих клинических испытаний.
Повреждения спинного мозга представляют собой серьезную медицинскую проблему, часто означающую паралич и необратимую функциональную потерю для пострадавших. На этом фоне в медицине ведутся исследования, направленные на поиск решений, способных облегчить их разрушительные последствия.
Недавняя работа группы ученых из Калифорнийского университета, Швейцарского федерального технологического института (ETH) в Цюрихе и Гарвардского университета является частью этого поиска ответов, изучая новые терапевтические возможности восстановления двигательных функций. Исследование, посвященное регенерации нейронов с помощью генной терапии, продемонстрировало значительный потенциал восстановления ходьбы у мышей, что открывает путь для будущего применения на людях. Результаты исследования опубликованы в журнале .
Интегрины — архитекторы регенерации нейронов
Интегрины являются важнейшими молекулами в процессе регенерации нейронов, выступая в роли катализаторов восстановления нервных связей. Их роль заключается в стимулировании роста аксонов - основных компонентов нейронов, которые необходимы для передачи нервной информации по всей нервной системе.
Особенно интересен механизм действия интегринов. Эти молекулы действуют, связываясь с другими белками в организме. Такое связывание создает благоприятные условия для восстановления и регенерации поврежденной нервной ткани. Другими словами, они создают благоприятную среду для восстановления связей между нейронами, что позволяет восстановить коммуникацию между нервными клетками.
Научный прорыв, ставший возможным благодаря инновационной методологии
Исследовательская группа Калифорнийского университета под руководством доктора Майкла Софрониева применила инновационный подход к решению проблемы регенерации нейронов, основанный на использовании интегринов.
В контексте исследований спинного мозга было установлено, что интегрины являются ключевыми игроками в стимулировании роста аксонов. При их повреждении, как это происходит при травме спинного мозга, связь между нервами прерывается, что приводит к потере функциональности.
Группа специалистов Калифорнийского университета решила использовать интегрины для стимулирования роста поврежденных аксонов. Сначала они использовали передовой генетический анализ для выявления групп нервных клеток, способных улучшить ходьбу после частичного повреждения спинного мозга. Затем исследователи обнаружили, что простая регенерация аксонов этих нервных клеток через поврежденный спинной мозг без использования специфических мишеней не влияет на восстановление функций.
Однако когда стратегия была усовершенствована и стала включать использование химических сигналов для привлечения и направления регенерации этих аксонов к их естественной целевой области в поясничном отделе спинного мозга, в мышиной модели полного повреждения спинного мозга было отмечено значительное улучшение способности ходить.
Майкл Софрониев, профессор нейробиологии Медицинской школы Дэвида Геффена при Калифорнийском университете и ведущий автор нового исследования, поясняет в пресс-релизе: "Наше исследование предоставляет важнейшую информацию о тонкостях регенерации аксонов и требованиях к функциональному восстановлению после травмы спинного мозга". Он добавил: "Это подчеркивает необходимость не только регенерировать аксоны при повреждениях, но и активно направлять их к их естественным целевым областям для достижения значительного неврологического восстановления".
Проблемы и осторожность на пути к клиническим испытаниям на людях
Последствия этого открытия огромны. Повреждения спинного мозга, которые часто являются необратимыми, могут получить пользу от этой инновационной генной терапии. Несмотря на то, что эксперименты проводились на мышах, ученые с оптимизмом смотрят на возможность применения этого метода на людях, что дает реальную надежду миллионам парализованных людей.
Однако исследователи также признают сложность стимулирования регенерации на больших расстояниях у негенитальных животных, что требует применения стратегий со сложными пространственными и временными характеристиками. Тем не менее они делают вывод, что применение принципов, изложенных в их работе, "позволит создать основу, необходимую для значимого восстановления поврежденного спинного мозга, и может ускорить восстановление после других форм травм и заболеваний центральной нервной системы".
Несмотря на энтузиазм, проблемы остаются. Очень важно сохранять сбалансированную перспективу и признавать препятствия и проблемы, связанные с переносом этих открытий из лаборатории в клинику. Ведь клинические испытания на людях требуют обширных исследований для оценки эффективности и безопасности терапии. Однако возможность восстановления подвижности после тяжелой травмы спинного мозга знаменует собой поворотный момент в медицинских исследованиях, и работа д-ра Софрониева и его команды является гигантским шагом на пути к достижению этой цели.