Η παράλυση θεωρείται μέχρι σήμερα ένα από τα πιο αμετάκλητα πλήγματα για τον ανθρώπινο οργανισμό. Οι βλάβες στον νωτιαίο μυελό καταστρέφουν νευρικά κύτταρα και διακόπτουν τη ροή πληροφοριών από τον εγκέφαλο προς το σώμα, μια διαδικασία που καμία υπάρχουσα θεραπεία δεν μπορεί να αναστρέψει. Ωστόσο, μια ερευνητική ομάδα από το University of Minnesota επιχειρεί να ξαναγράψει αυτή την πραγματικότητα, συνδυάζοντας βιοτεχνολογία και μηχανική με στόχο την αναγέννηση του νωτιαίου μυελού.
Σύμφωνα με το National Spinal Cord Injury Statistical Center, περισσότεροι από 300.000 άνθρωποι στις ΗΠΑ ζουν με μόνιμες κακώσεις στη σπονδυλική στήλη. Η πρόκληση για την ιατρική είναι τεράστια: πώς μπορεί να αποκατασταθεί μια λειτουργία που στηρίζεται σε κύτταρα νευρικά, τα οποία δεν ανανεώνονται εύκολα; Η απάντηση που προτείνουν οι ερευνητές είναι η δημιουργία μιας βιολογικής «γέφυρας» που θα ενώνει τα κομμένα άκρα του μυελού.
Η ομάδα ανέπτυξε μικροσκοπικές δομές, γνωστές ως οργανοειδή ικριώματα, δηλαδή «σκελετούς» κατασκευασμένους με 3D εκτύπωση. Οι δομές αυτές αποτελούνται από κανάλια που γεμίζουν με σπονδυλικούς νευρικούς προδρόμους (sNPCs), κύτταρα προερχόμενα από βλαστοκύτταρα ενηλίκων. Αυτά τα κύτταρα διαθέτουν την ικανότητα να μετατρέπονται σε ώριμους νευρώνες. Όπως εξηγεί ο Guebum Han, πρώτος συγγραφέας της μελέτης και σήμερα ερευνητής στην Intel, «τα κανάλια καθοδηγούν την ανάπτυξη των κυττάρων προς τη σωστή κατεύθυνση, επιτρέποντας στις νέες νευρικές ίνες να παρακάμπτουν το κατεστραμμένο τμήμα».
Για να διαπιστώσουν την αποτελεσματικότητα της μεθόδου, οι επιστήμονες προχώρησαν σε δοκιμές σε πειραματόζωα. Σε αρουραίους με πλήρως κομμένο νωτιαίο μυελό, οι ερευνητές εμφύτευσαν τις μίνι δομές. Με την πάροδο του χρόνου, τα κύτταρα διαφοροποιήθηκαν σε ώριμους νευρώνες, επέκτειναν τις αποφύσεις τους τόσο προς τον εγκέφαλο όσο και προς την ουρά και κατάφεραν να ενσωματωθούν με τα υπάρχοντα νευρικά κυκλώματα.
Το πιο εντυπωσιακό εύρημα δεν προήλθε από τα εργαστηριακά δεδομένα, αλλά από την παρατήρηση της συμπεριφοράς. Τα ζώα παρουσίασαν σημάδια κινητικής αποκατάστασης, ένδειξη ότι η επικοινωνία μεταξύ των δύο άκρων του τραύματος είχε αποκατασταθεί τουλάχιστον εν μέρει. Πρόκειται για μια αναλαμπή ελπίδας σε ένα πεδίο όπου η πρόοδος είναι παραδοσιακά αργή και δύσκολη.
Η Ann Parr, νευροχειρουργός και λέκτορας στο University of Minnesota, χαρακτήρισε την τεχνολογία αυτή «κρίσιμο κομμάτι της αναγεννητικής ιατρικής». Όπως τόνισε, η ομάδα της εργάζεται ήδη για πιο εξελιγμένες εκδοχές των λεγόμενων «mini-medullas», με σκοπό να προσεγγίσει τα πρώτα κλινικά τεστ σε ανθρώπους.
Η προσέγγιση συνδυάζει εξειδικευμένες γνώσεις από διαφορετικούς επιστημονικούς τομείς – νευροεπιστήμη, μηχανολογία, φυσική – και δείχνει πώς η συνεργασία μεταξύ κλάδων μπορεί να ανοίξει νέες θεραπευτικές διαδρομές. Η χρήση 3D εκτύπωσης δεν περιορίζεται απλώς στην κατασκευή μιας δομής, αλλά λειτουργεί ως πλατφόρμα που δίνει στα κύτταρα το σωστό «μονοπάτι» για να επανασυνδέσουν το σπασμένο δίκτυο του νωτιαίου μυελού.
Βεβαίως, το πέρασμα από τα πειραματικά μοντέλα ζώων σε θεραπείες για ανθρώπους είναι ένα μακρύ και περίπλοκο ταξίδι. Απαιτούνται χρόνια έρευνας, επαναλήψεις, κλινικές δοκιμές και αυστηρός έλεγχος ασφαλείας. Ωστόσο, η ίδια η ύπαρξη ενός πειραματικού μοντέλου που δείχνει σημάδια λειτουργικής αποκατάστασης είναι ένα βήμα που μέχρι πρόσφατα φάνταζε σχεδόν αδύνατο.
[via]
