[ad_1]

بخش طولی طناب نخاعی با فعال ترین داربست درمانی درمان شده است. آکسون های بازسازی شده (قرمز) در داخل ضایعه دوباره رشد کردند. اعتبار: آزمایشگاه ساموئل I. استاپ / دانشگاه نورث وسترن

محققان دانشگاه نورث وسترن یک درمان تزریقی جدید ایجاد کرده اند که از “مولکول های رقصنده” برای معکوس کردن فلج و ترمیم بافت پس از آسیب های شدید نخاعی استفاده می کند.

در یک مطالعه جدید، محققان یک تزریق به بافت های اطراف نخاع موش های فلج انجام دادند. تنها چهار هفته بعد، حیوانات توانایی راه رفتن را دوباره به دست آوردند.

این تحقیق در شماره 12 نوامبر این مجله منتشر خواهد شد علوم پایه.

با ارسال سیگنال‌های فعال زیستی برای تحریک سلول‌ها برای ترمیم و بازسازی، پیشرفت درمانی به طور چشمگیری طناب‌های نخاعی آسیب‌دیده شدید را به پنج روش کلیدی بهبود بخشید: (2) بافت اسکار، که می تواند یک مانع فیزیکی برای بازسازی و ترمیم ایجاد کند، به طور قابل توجهی کاهش یافت. (3) میلین، لایه عایق آکسون ها که در انتقال موثر سیگنال های الکتریکی مهم است و در اطراف سلول ها اصلاح می شود. (4) عروق خونی عملکردی که برای رساندن مواد مغذی به سلول‌های محل آسیب تشکیل شده‌اند. و (5) نورون های حرکتی بیشتری زنده ماندند.

پس از اینکه درمان عملکرد خود را انجام داد، مواد در عرض 12 هفته به مواد مغذی برای سلول ها تجزیه می شوند و سپس بدون عوارض جانبی قابل توجه به طور کامل از بدن ناپدید می شوند. این اولین مطالعه ای است که در آن محققان حرکت جمعی مولکول ها را از طریق تغییرات در ساختار شیمیایی برای افزایش اثربخشی یک درمان کنترل کردند.







یک موش فلج (سمت چپ) پاهای عقب خود را می کشد، در مقایسه با یک موش فلج که پس از دریافت درمان تزریقی نورث وسترن، توانایی حرکت دادن پاهای خود را بازیافته است. اعتبار: آزمایشگاه ساموئل I. استاپ / دانشگاه نورث وسترن

ساموئل I. Stupp از Northwestern که این مطالعه را رهبری می کرد، گفت: “هدف تحقیقات ما یافتن درمانی است که می تواند از فلج شدن افراد پس از ضربه یا بیماری شدید جلوگیری کند.” “برای دهه ها، این یک چالش بزرگ برای دانشمندان باقی مانده است، زیرا سیستم عصبی مرکزی بدن ما، که شامل مغز و نخاع می شود، ظرفیت قابل توجهی برای ترمیم خود پس از آسیب یا پس از شروع یک بیماری دژنراتیو ندارد. ما در حال رفتن هستیم. مستقیماً به FDA برای شروع فرآیند تأیید این درمان جدید برای استفاده در بیماران انسانی که در حال حاضر گزینه های درمانی بسیار کمی دارند.”

استاپ استاد هیئت امنای علوم و مهندسی مواد، شیمی، پزشکی و مهندسی زیست پزشکی در نورث وسترن است، جایی که او مدیر مؤسس مؤسسه بیونانوتکنولوژی سیمپسون کوئری (SQI) و مرکز تحقیقاتی وابسته به آن، مرکز نانوپزشکی احیاکننده است. او در دانشکده مهندسی مک کورمیک، کالج هنر و علوم واینبرگ و دانشکده پزشکی فاینبرگ انتصاباتی دارد.

امید به زندگی از دهه 1980 بهبود نیافته است

بر اساس گزارش مرکز آماری ملی آسیب نخاعی، در حال حاضر نزدیک به 300000 نفر با ضایعه نخاعی در ایالات متحده زندگی می کنند. زندگی برای این بیماران می تواند فوق العاده دشوار باشد. کمتر از 3٪ از افرادی که آسیب کامل دارند، عملکردهای فیزیکی اولیه را بهبود می بخشند. و تقریباً 30٪ حداقل یک بار در طول هر سال پس از آسیب اولیه مجدداً در بیمارستان بستری می شوند که میلیون ها دلار هزینه متوسط ​​مراقبت های بهداشتی مادام العمر برای هر بیمار هزینه دارد. امید به زندگی برای افراد مبتلا به ضایعات نخاعی به طور قابل توجهی کمتر از افراد بدون آسیب نخاعی است و از دهه 1980 بهبود نیافته است.

استاپ، متخصص طب بازساختی، می گوید: «در حال حاضر هیچ دارویی وجود ندارد که باعث بازسازی نخاع شود. با توجه به تأثیر فوق‌العاده‌ای که می‌تواند بر زندگی بیماران داشته باشد، می‌خواستم در پیامدهای آسیب نخاعی تفاوت ایجاد کنم و با این مشکل مقابله کنم. همچنین، علم جدید برای رسیدگی به آسیب نخاعی می‌تواند بر استراتژی‌های بیماری‌های عصبی تأثیر بگذارد. و سکته مغزی.”







یک انیمیشن ساده نشان می دهد که چگونه یک تزریق واحد اتصالات را در سیستم عصبی زیر محل آسیب شدید نخاعی بازیابی می کند. اعتبار: آزمایشگاه ساموئل I. استاپ/مارک سنیو/دانشگاه نورث وسترن

“مولکول های رقصنده” به اهداف متحرک برخورد کردند

راز پشت سر موفقیت درمانی جدید استاپ تنظیم حرکت مولکول ها است تا بتوانند گیرنده های سلولی دائماً در حال حرکت را پیدا کرده و به درستی درگیر شوند. این درمان که به صورت مایع تزریق می شود، بلافاصله به شبکه پیچیده ای از نانوالیاف ژل می شود که ماتریکس خارج سلولی نخاع را تقلید می کند. با تطبیق ساختار ماتریکس، تقلید از حرکت مولکول‌های بیولوژیکی و ترکیب سیگنال‌هایی برای گیرنده‌ها، مواد مصنوعی می‌توانند با سلول‌ها ارتباط برقرار کنند.

استاپ گفت: «گیرنده‌های نورون‌ها و سایر سلول‌ها دائماً در اطراف حرکت می‌کنند. نوآوری کلیدی در تحقیقات ما که قبلا هرگز انجام نشده است، کنترل حرکت جمعی بیش از 100000 مولکول در نانوالیاف ما است. پلیمرهای فوق مولکولی، آنها می توانند به طور موثرتری با گیرنده ها ارتباط برقرار کنند.”

استاپ و تیمش دریافتند که تنظیم دقیق حرکت مولکول‌ها در شبکه نانوالیاف برای چابک‌تر کردن آنها منجر به اثربخشی درمانی بیشتر در موش‌های فلج می‌شود. آنها همچنین تأیید کردند که فرمول‌های درمانی آن‌ها با افزایش حرکت مولکولی در آزمایش‌های آزمایشگاهی با سلول‌های انسانی بهتر عمل می‌کنند، که نشان‌دهنده افزایش فعالیت زیستی و سیگنال‌دهی سلولی است.

استاپ گفت: “با توجه به اینکه خود سلول ها و گیرنده های آنها در حرکت دائمی هستند، می توانید تصور کنید که مولکول هایی که با سرعت بیشتری حرکت می کنند بیشتر با این گیرنده ها روبرو می شوند.” اگر مولکول‌ها تنبل باشند و «اجتماعی» نباشند، ممکن است هرگز با سلول‌ها تماس نگیرند.»







نانوالیاف حاوی مولکول‌هایی که دارای دو سیگنال فعال زیستی متفاوت (سبز و نارنجی) هستند، به‌طور مؤثرتری با گیرنده‌های سلولی (زرد و آبی) در نتیجه حرکت سریع مولکول‌ها درگیر می‌شوند. اعتبار: آزمایشگاه ساموئل I. استاپ/مارک سنیو/دانشگاه نورث وسترن

یک تزریق، دو سیگنال

پس از اتصال به گیرنده ها، مولکول های متحرک دو سیگنال آبشاری را راه اندازی می کنند که هر دو برای ترمیم نخاع حیاتی هستند. یک سیگنال باعث می شود دم دراز نورون ها در نخاع که آکسون نامیده می شوند، بازسازی شوند. مشابه کابل های الکتریکی، آکسون ها سیگنال هایی را بین مغز و بقیه بدن ارسال می کنند. قطع یا آسیب رساندن به آکسون ها می تواند منجر به از دست دادن احساس در بدن یا حتی فلج شود. از طرف دیگر ترمیم آکسون ها ارتباط بین بدن و مغز را افزایش می دهد.

سیگنال دوم به سلول‌های عصبی کمک می‌کند پس از آسیب زنده بمانند، زیرا باعث تکثیر انواع سلول‌های دیگر می‌شود و باعث رشد مجدد رگ‌های خونی از دست رفته می‌شود که نورون‌ها و سلول‌های حیاتی را برای ترمیم بافت تغذیه می‌کنند. این درمان همچنین میلین را وادار به بازسازی اطراف آکسون ها می کند و اسکار گلیال را کاهش می دهد، که به عنوان یک مانع فیزیکی عمل می کند که از بهبود نخاع جلوگیری می کند.

زیدا آلوارز، نویسنده اول این مطالعه و استادیار پژوهشی سابق گفت: “سیگنال های مورد استفاده در این مطالعه پروتئین های طبیعی مورد نیاز برای القای پاسخ های بیولوژیکی مورد نظر را تقلید می کنند. با این حال، پروتئین ها نیمه عمر بسیار کوتاهی دارند و تولید آنها گران است.” در آزمایشگاه استاپ سیگنال‌های مصنوعی ما پپتیدهای کوتاه و اصلاح‌شده‌ای هستند که – وقتی هزاران نفر به هم متصل شوند – برای هفته‌ها زنده می‌مانند تا فعالیت زیستی را ارائه دهند.

بخش طولی طناب نخاعی تحت درمان با فعال‌ترین داربست درمانی قرار گرفت که 12 هفته پس از آسیب گرفته شد. رگ های خونی (قرمز) در داخل ضایعه بازسازی شدند. لامینین به رنگ سبز و سلول ها به رنگ آبی رنگ می شوند. اعتبار: آزمایشگاه ساموئل I. استاپ / دانشگاه نورث وسترن

برنامه جهانی

در حالی که درمان جدید می تواند برای جلوگیری از فلج شدن پس از ترومای بزرگ (تصادفات اتومبیل، سقوط، تصادفات ورزشی و جراحات ناشی از شلیک گلوله) و همچنین بیماری ها مورد استفاده قرار گیرد، استاپ معتقد است که کشف اساسی – که “حرکت فوق مولکولی” یک عامل کلیدی در فعالیت زیستی است – می تواند برای سایر درمان ها و اهداف اعمال شود.

استاپ گفت: «بافت‌های سیستم عصبی مرکزی که ما با موفقیت در نخاع آسیب دیده بازسازی کرده‌ایم، مشابه بافت‌های مغزی است که تحت تأثیر سکته مغزی و بیماری‌های عصبی مانند ALS، بیماری پارکینسون و بیماری آلزایمر قرار گرفته‌اند.» فراتر از آن، کشف اساسی ما در مورد کنترل حرکت مجموعه‌های مولکولی برای افزایش سیگنال‌دهی سلولی می‌تواند به طور جهانی در سراسر اهداف زیست‌پزشکی اعمال شود.


RNA آزاد شده از سلول های آسیب دیده به عنوان سیگنالی برای شروع ترمیم پس از آسیب عمل می کند


اطلاعات بیشتر:
زیدا آلوارز و همکاران، داربست های زیست فعال با حرکت فوق مولکولی تقویت شده، بهبودی را از آسیب نخاعی بهبود می بخشد. علوم پایه (2021). DOI: 10.1126/science.abh3602. www.science.org/doi/10.1126/science.abh3602

ارائه شده توسط دانشگاه نورث وسترن

نقل قول: «مولکول‌های رقصنده» با موفقیت آسیب‌های شدید نخاعی را در موش‌ها ترمیم می‌کند (2021، 11 نوامبر) در 12 نوامبر 2021 از https://medicalxpress.com/news/2021-11-molecules-successfully-severe-spinal-cord.html بازیابی شده است.

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.



[ad_2]