Zainspirowani naturą naukowcy opracowali strategię terapeutyczną, która odtwarza mechanizmy naprawcze rdzenia kręgowego, które zachodzą samoistnie po częściowym uszkodzeniu. Naukowcy wykorzystali najnowocześniejszy sprzęt w centrum biotechnologii na kampusie Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) w Genewie, aby dowiedzieć się, jaki typ neuronów bierze udział w naturalnej regeneracji rdzenia kręgowego po częściowym uszkodzeniu.

„Nasze obserwacje z wykorzystaniem sekwencjonowania jednokomórkowego jądrowego RNA nie tylko pozwoliły zidentyfikować określone aksony odpowiedzialne za regenerację, ale także pokazały, że aksony te muszą ponownie połączyć się z naturalnymi celami, aby przywrócić funkcje motoryczne” – wyjaśnia Jordan Squire, pierwszy autor badania.

Kiedy rdzeń kręgowy jest częściowo uszkodzony u myszy i ludzi, po początkowym paraliżu następuje rozległa samoistna poprawa funkcji motorycznych. Jednak po masywnym urazie rdzenia kręgowego nie następuje naturalny powrót do zdrowia.

„Pięć lat temu wykazaliśmy, że włókna nerwowe mogą regenerować się po anatomicznie całkowitych uszkodzeniach rdzenia kręgowego. Ale zdaliśmy sobie również sprawę, że to nie wystarczy, aby przywrócić funkcje motoryczne. Dzieje się tak, ponieważ nowe włókna nie mogą połączyć się we właściwych miejscach po drugiej stronie zmiany chorobowej” – wyjaśnia Mark Anderson, starszy autor badania.

Nowe odkrycie stworzyło podstawę do opracowania wieloaspektowej terapii genowej. Naukowcy aktywowali programy wzrostu w zidentyfikowanych neuronach myszy, aby zregenerować ich włókna nerwowe. „Zmusili” także pewne białka do pracy w celu wspierania wzrostu neuronów poprzez uszkodzony rdzeń. Ponadto autorzy badania wprowadzili cząsteczki kierujące, aby przyciągnąć regenerujące się włókna nerwowe do ich naturalnych celów poniżej uszkodzenia.

„Inspirowała nas natura, kiedy opracowaliśmy strategię terapeutyczną, która podsumowuje mechanizmy naprawy rdzenia kręgowego, które zachodzą samoistnie po częściowym uszkodzeniu” – piszą naukowcy.

Myszy z anatomicznie całkowitym uszkodzeniem rdzenia kręgowego odzyskały zdolność chodzenia. Ich wzorce chodu przypominały te obserwowane u myszy, które po częściowym urazie ponownie nauczyły się chodzić w sposób naturalny.

„Oczekujemy, że nasza terapia genowa będzie działać synergistycznie z innymi procedurami obejmującymi elektryczną stymulację rdzenia kręgowego” – podsumowuje Grégoire Courtin, jeden z autorów badania.