Новый метод лечения, который разработали ученые из Северо-западного университета и Исследовательской лаборатории ВВС США, направлен на заживление травм спинного мозга с помощью специальных «танцующих» молекул. Наблюдая за ними с помощью рентгеноструктурного анализа, исследователи обнаружили, что они способны объединяться в волокна, как бы «танцуя» вокруг спинного мозга. Также можно изменять их химическую структуру и тем самым управлять процессом восстановления поврежденных нервных волокон в спинном мозге. Статья в ближайшее время появится в журнале Science.
Образование «нанотканей» из «танцующих» молекул. Credit: Northwestern University
Каждый год от травм позвоночника, нередко приводящих к параличам, страдают сотни тысяч человек. В течение десятилетий ученые искали работающее лекарство для подобных травм. Одни пытаются запустить на месте повреждения синтез полноценных олигодендроцитов, другие «сшивают» раны мозга генно-модифицированными астроцитами, третьи ускоряют восстановление разрушенных нервных связей с помощью интерфейсов «мозг-компьютер», четвертые используют нейромодуляцию.
Один из возможных вариантов разработали и протестировали на мышах еще в прошлом году ученые из группы Саймона Стаппа в Аргоннской национальной лаборатории. Ученые вводили животным инъекцию из синтетических молекул, похожих на те, что участвуют в восстановлении нервных клеток естественным образом. Эксперименты показали, что паралич при одной лишь инъекции почти полностью регрессирует. Но только сейчас стало известноо, что именно происходит на молекулярном уровне.
Для того, чтобы «заглянуть» в мир молекул, ученые воспользовались рентгеноструктурным анализом, проведенном на Расширенном источнике фотонов (APS). Это высокоэнергетический рентгеновский источник света на основе накопительного кольца, который за счет высоких энергий позволяет исследовать с большим разрешением строение и «поведение» короткоживущих молекул.
Оказалось, что введенные в жидком состоянии, внутри спинного мозга молекулы собирались в ткани очень маленького размера – наноткани – и окружали поврежденные участки спинного мозга. В таком положении они вызывали клеточный ответ, приводящий к восстановлению нервных клеток.
Оказалось, что молекулы, которые больше всего «танцевали», то есть активно двигались, с большей вероятностью контактировали с клетками спинного мозга с помощью рецепторных комплексов. Именно они активировали восстанавливающие процессы в нервных тканях. Зная структуру молекулы и ее химические свойства, исследователи смогли изменять их «танцы» прямо на месте, таким образом увеливая количество связывающихся с нанотканями клеток и делая лечение более эффективным.
Новое лекарство с помощью всего одной дозы вылечило паралич у мышей через четыре недели. Если результаты на людях окажутся схожими, то пациенты с серьезными травмами позвоночника иеют высокие шансы снова начать ходить. Подобные методы работы с рентгеновскими лучами и Расширенным источником фотонов могут также пригодиться и для разработки других лекарств по похожей технологии.
Текст: Мария Глушанина
Моделируя травму спинного мозга на животных, исследователи показали, что если в течение суток после повреждения ввести витамин B1, то восстановление проходит успешнее. При этом снижаются…
Credit: Jinan University Эта размытая картинка дня опубликована в статье, вышедшей в журнале Frontiers in Cell and Developmental Biology. На ней вы видите результат новой стратегии…
В истории медицины много, очень много болезней названы в честь великих людей. Но почти со стопроцентной вероятностью, когда мы слышим «болезнь Х» или «синдром Y»,…
Перед вами — нейрон спинномозгового ганглия (DRG), который восстановил свой аксон после повреждения при помощи особой молекулы, CREB-связывающего белка. Эксперименты, проведенные авторами из Имперского колледжа Лондона на…
В Медцентре Дальневосточного Федерального университета совместно со специалистами Казанского Федерального Университета и клиники Мейо внедрили уникальную технологию по реабилитации пациентов со спинальной травмой с использованием…
Починить разорванные нейроны спинного мозга можно, вернув их в более молодое состояние, – об этом сообщает исследование, опубликованное в конце августа в журнале Nature. Credit: Sofroniew…
Крайне воодушевляющие новости нейрореабилитации поступили из Швейцарии: пациенты с хроническим параличом нижних конечностей, сохраняющимся в течение нескольких лет, благодаря точечной электрической стимуляции спинного мозга научились…
Ученые из СПбГУ совместно с исследователями из Каролинского института (Швеция) впервые показали, что внутри живого организма млекопитающего возможно направленное создание клеток центральной нервной системы, которые будут выполнять свои…
Разработка материалов, способствующих восстановлению нервной ткани после травмы спинного мозга — давняя цель регенеративной медицины. Исследователи из Северо-Западного Университета в Чикаго под руководством Сэмюэля И. Ступпа…
Credit: Mayssa Mokalled and Kenneth Poss, Duke University, Durham, NC Достаточно давно известно, что глия может помочь в лечении травм позвоночника. Исследователи под руководством Кеннета…
Терапия стволовыми клетками помогла регенерировать нейронам в поврежденных областях спинного мозга и снова начать двигаться данио-рерио – популярной аквариумной рыбке семейства карповых и одному из…
Успешно завершилось первое клиническое испытание по лечению хронической травмы спинного мозга человеческими стволовыми клетками-предшественниками нейронов. У троих добровольцев из четырёх – пациентов с полным пересечением…
