Ukupno: Istraživači su uzgajili 3 mm prečnika organoide ljudske kičmene moždine iz iPSC ćelija, simulirali reznu i kompresivnu povredu i testirali terapiju IKVAV-PA. Tretman je smanjio upalu i formiranje glijalnih ožiljaka i podstakao rast neurita. Rezultati potvrđuju ranije uspehe u miševima i predstavljaju važan korak pre kliničkih ispitivanja.
Naučnici Uzgajili Mini Ljudske Kičmene Moždine — Terapija IKVAV-PA Podstiče Regeneraciju Posle Povrede
An organoid treated with dancing molecules (left) showing neurite growth, compared to one treated with slow-moving molecules (right). (Samuel I. Stupp/Northwestern University)
Naučnici sa Northwestern University napravili su značajan korak u razumevanju i potencijalnom lečenju povreda kičmene moždine koje dovode do paralize. U laboratorijskim uslovima uzgajali su male „organoide“ ljudske kičmene moždine, namerno ih povredili i testirali terapiju koja je podstakla regeneraciju i smanjila stvaranje ožiljaka.
Kako je istraživanje sprovedeno
Istraživači su koristili inducirane pluripotentne matične ćelije (iPSC) donora kako bi napravili organoide prečnika oko 3 mm. Nakon nekoliko meseci kulture, organoidi su razvili ključne elemente tkiva kičmene moždine: neurone, astrocite i organizovane slojeve.
Subscribe to ScienceAlert's free fact-checked newsletter
Tim je primenio dva modela povrede: precizan rez skalpelom i kompresivnu povredu koja imitira „gnječenje“ pri saobraćajnim nesrećama. U oba slučaja javili su se masovni gubitak nervnih ćelija, upala i formiranje glijalnih ožiljaka, što verno oponaša odgovor kod stvarnih povreda kod ljudi.
Terapija i mehanizam delovanja
Na neke oštećene organoide nanet je tečni preparat IKVAV-PA, dok je kontrolna grupa dobijala neaktivni rastvor. IKVAV-PA se u kontaktu sa tkivom brzo gelira i formira skelet (matricu) u koju su ugrađeni supramolekulski terapeutski peptidi — tzv. „plešući molekuli“.
An organoid with a laceration injury (left) and a contusion injury (right). (Samuel I. Stupp/Northwestern University)
„S obzirom na to da su same ćelije i njihovi receptori u stalnom pokretu, molekuli koji se bolje prilagođavaju tim pokretima češće dolaze u kontakt sa receptorima i efikasnije potiču regeneraciju“, rekao je biomedicinski inženjer Samuel Stupp.
Aktivni peptidi deluju i hemijski i fizički: stvaraju podršku za rast aksona i smanjuju barijere koje normalno zaustavljaju ponovni rast nervnih vlakana, uključujući proizvodnju hondroitin-sulfat proteoglikana (molekuli povezani sa ožiljcima i ograničenjem regeneracije).
Rezultati
U poređenju sa kontrolom, tretirani organoidi su pokazali:
- Znatno manje upale i slabije izražen glijalni ožiljak;
- Veći rast neurita i znakove obnavljanja nervnih veza;
- Biološke promene koje odgovaraju ranijim uspehom u miševskim modelima.
Zašto je to važno
Ovi rezultati ne znače da je terapija odmah spremna za upotrebu kod ljudi, ali predstavljaju važan posredni korak: pokazano je da lek deluje i na ljudskom tkivu uzgajanom u laboratoriji, što povećava šanse za uspeh u narednim fazama istraživanja. Pre kliničkih ispitivanja i šire primene verovatno je potrebno još nekoliko godina rada i dodatnih testova.
Studija je objavljena u časopisu Nature Biomedical Engineering.
Pomozite nam da budemo bolji.
