Помочь парализованным людям снова ходить

Паралич от травмы позвоночника долгое время оставался неизлечимым. Могут ли научные разработки снова поставить людей на ноги раньше, чем предполагалось? Впервые в мире исследователи из Тель-Авивского университета создали трехмерные ткани спинного мозга человека и имплантировали их в лабораторную модель с длительным хроническим параличом, продемонстрировав высокие показатели успеха в восстановлении способности ходить. Сейчас исследователи готовятся к следующему этапу исследования — клиническим испытаниям на людях. Они надеются, что через несколько лет искусственные ткани смогут быть имплантированы парализованным людям, что позволит им снова вставать и ходить.

Как вылечить травму позвоночника?

“Наша технология основана на заборе у пациента небольшой биопсии жировой ткани живота, — объясняет профессор Таль Двир, руководивший исследованием исследовательской группой. — Эта ткань, как и все ткани в нашем организме, состоит из клеток и внеклеточного матрикса, содержащего такие вещества, как коллагены и сахара. После отделения клеток от внеклеточного матрикса мы использовали генную инженерию для перепрограммирования клеток, возвращая их в состояние, напоминающее эмбриональные стволовые клетки, а именно в клетки, способные стать клетками любого типа в организме”.

Чашка Петри с образцами тканей (Фото: Центр регенеративной биотехнологии Саголь)

Из внеклеточного матрикса исследователи создали персонализированный гидрогель, не вызывающий иммунного ответа или отторжения после имплантации. Затем они инкапсулировали стволовые клетки в гидрогель и в процессе, имитирующем эмбриональное развитие спинного мозга, превратили клетки в трехмерные имплантаты нейронных сетей, содержащие двигательные нейроны.

Нейронная сеть (Фото: Центр регенеративной биотехнологии Саголь)

Затем имплантаты человеческого спинного мозга были имплантированы двум разным группам лабораторных моделей: тем, кто только недавно был парализован (острая модель), и тем, кто был парализован в течение длительного времени (хроническая модель), что эквивалентно одному году у реально парализованного человека. После имплантации, 100% лабораторных моделей с острым параличом и 80% моделей с хроническим параличом восстановили способность ходить.

Новаторское исследование было проведено под руководством исследовательской группы профессора Таля Двира из Центра регенеративной биотехнологии Саголь, Школы биомедицины и исследований рака им. Шмуниса и факультета биомедицинской инженерии Тель-Авивского университета. В команду лаборатории профессора Двира входят аспирант Лиор Вертхейм, доктор Реувен Эдри и доктор Йона Гольдшмит. В исследовании также приняли участие профессор Ирит Гат-Викс из Школы биомедицины и исследований рака им. Шмуниса, профессор Янив Асаф из Школы неврологии Саголь и доктор Анджела Рубан из Школы медицинских профессий Стэнли Стейера на медицинском факультете им. Саклера. Результаты исследования были опубликованы в престижном научном журнале Advanced Science.

Визуализация следующего этапа исследования — имплантаты спинного мозга человека для лечения паралича (Фото: Центр регенеративной биотехнологии Саголь)

Поставить пациентов, страдающих от паралича, на ноги

Обнадеживает тот факт, что модельные животные прошли быстрый процесс реабилитации, по окончании которого они вполне в состоянии ходить. Это первый в мире случай, когда имплантированные искусственные ткани человека привели к излечению длительного хронического паралича у животной модели, наиболее приближенной для лечения паралича у людей.

“Наша цель — производить персонализированные импланты спинного мозга для каждого парализованного человека, позволяющие регенерировать поврежденную ткань без риска отторжения”, — говорит профессор Двир.

На основе революционной технологии инженерии органов, разработанной в его лаборатории, проф. Двир объединился с отраслевыми партнерами для создания Matricelf (matricelf.com) в 2019 году. Компания применяет подход проф. Двира, чтобы сделать лечение спинного мозга имплантатами коммерчески доступным для страдающих параличом.

“Мы надеемся достичь стадии клинических испытаний на людях в течение следующих нескольких лет и, по результатам, поставить уже первых пациентов на ноги. Доклиническая программа уже обсуждалась с FDA. Поскольку мы предлагаем передовую технологию в регенеративной медицине, и поскольку в настоящее время нет альтернативы для парализованных пациентов, у нас есть все основания ожидать относительно быстрого одобрения нашей техники,” – подытожил проф. Двир, руководитель Центра регенеративной биотехнологии Саголь и заведующий Кафедрой имплантации органов и тканей нового поколения им. семьи Клознер.