Ученые представили поистине революционный подход к восстановлению после травм спинного мозга, объединив 3D-печать, стволовые клетки и лабораторно выращенные ткани.
Травмы спинного мозга считаются одними из самых серьезных: из-за повреждения нервных волокон человек теряет не только чувствительность, но и возможность двигать конечностями ниже места травмы. До настоящего времени не существовало метода, который мог бы полностью восстановить поврежденные участки и устранить паралич. Основная сложность заключается в том, что нервные клетки ниже поврежденного места погибают, а новые нервные волокна не могут прорасти через область травмы. Группа специалистов из Университета Миннесоты нашла решение этой, казалось бы, неразрешимой проблемы.
Суть метода заключается в создании уникального 3D-печатного каркаса с микроскопическими каналами, так называемого органоидного скелета. Эти каналы заполняются специальными клетками-предшественниками нервной ткани спинного мозга, полученными из стволовых клеток. Такие клетки могут делиться и превращаться в зрелые нервные клетки определенного типа. По сути, создается биологический «мост», который позволяет нервным сигналам обходить поврежденную область.
«Мы используем 3D-печатные каналы каркаса для направленного роста стволовых клеток, что обеспечивает рост новых нервных волокон в нужном направлении», — поясняет соавтор исследования Гебум Хан.
В ходе эксперимента исследователи трансплантировали такие каркасы крысам с полностью перерезанным спинным мозгом. Результаты оказались неожиданно положительными: клетки успешно преобразовались в нейроны и протянули свои нервные волокна в обе стороны — к голове и к хвосту животного, устанавливая новые связи с существующими нервными цепями организма.
Что особенно важно, новые нервные клетки со временем полностью интегрировались в ткань спинного мозга хозяина, что привело к заметному восстановлению двигательных функций у подопытных крыс. У животных, которые были совершенно парализованы, начала восстанавливаться подвижность.
Несомненно, сейчас это только первые шаги. Однако специалисты по праву считают свою работу революционной: комбинация точной 3D‑печати и стволовых клеток впервые позволила не просто восстановить часть ткани, а интегрировать ее в нервную систему с её сложной структурой. Это дает надежду на восстановление для миллионов людей с травмами спинного мозга по всему миру. Команда продолжает работу по масштабированию технологии и её адаптации для применения на людях в будущей практике медицины.
Фото: hi-tech.mail.ru