Dissenyen uns implants que permeten que les persones amb paràlisi puguin tornar a caminar

Home en cadira de rodes @ep

Les persones amb paràlisi crònica a llarg termini poden recuperar la capacitat de caminar després que científics israelians hagin dissenyat amb èxit el primer teixit de la medul·la espinal humana en 3D i van detallar els resultats en un nou i innovador estudi revisat per parells publicat a la revista Advanced Science el dilluns al matí.

L'estudi va ser realitzat per investigadors del Centre Sagol de Biotecnologia Regenerativa de la Universitat de Tel Aviv, encapçalat pel Prof. Tal Dvir, i se li van unir investigadors de l'Escola Shmunis de Biomedicina i Investigació del Càncer, i el Departament d'Enginyeria Biomèdica de Tel Aviv. Universitat. L'equip del laboratori del Prof. Dvir inclou l'estudiant de doctorat Lior Wertheim, el Dr. Reuven Edri i el Dr. Yona Goldshmit.

La paràlisi pot passar després d'una lesió de la medul·la espinal , que pot referir-se al dany sofert a qualsevol part de la medul·la espinal o als nervis al final del canal espinal. Aquestes lesions poden causar canvis permanents en la força, la sensibilitat i altres funcions corporals i, en casos greus, poden provocar una paràlisi a llarg termini, per a la qual actualment no hi ha cura.

Tot i que s'han fet molts intents previs a tot el món per promoure la regeneració natural o intervinguda al lloc de la lesió, s'ha vist un èxit mínim. Molts mètodes experimentals o investigats existents es basen en el trasplantament de diferents cèl·lules o biomaterials al lloc de la lesió. Tot i això, dues qüestions posen en perill l'èxit del tractament: la resposta immunitària a les cèl·lules trasplantades que fa que siguin rebutjades i la implantació de cèl·lules dissociades que no aconsegueixen formar una xarxa funcional.

L'equip de recerca va plantejar, per tant, la hipòtesi que imitar el desenvolupament embrionari mitjançant l'aplicació d'un protocol específic de diferenciació de neurones motores de la medul·la espinal en un entorn dinàmic 3D proporcionaria a les cèl·lules senyals per a la formació adequada de teixit regeneratiu. , curant el lloc i reduint el risc de rebuig. A més, van teoritzar que acoblar una xarxa neuronal funcional abans de la implantació augmentaria les possibilitats d'un empelt funcional, en què s'integra bé al cos hoste.

El procediment desenvolupat per l'equip de recerca implicaria prendre una petita biòpsia de teixit gras del pacient i separar-lo a les cèl·lules i el biomaterial extracel·lular. Després, les cèl·lules es reprogramarien per convertir-se en cèl·lules mare pluripotents induïdes específiques del pacient (iPSC), un tipus de cèl·lula utilitzat en medicina regenerativa que es pot propagar indefinidament i es pot utilitzar per reemplaçar les cèl·lules perdudes per danys o malalties.

Mentrestant, el biomaterial se sotmet a un procés per convertir-lo en un hidrogel personalitzat, en què després s'encapsulen les cèl·lules iPSC de tipus embrionari, cosa que els permet diferenciar-se en una xarxa de medul·la espinal 3D. El biomaterial convertit en hidrogel no només sosté les cèl·lules, va explicar l'estudi, sinó que també s'hi adapta i desenvolupa constantment, proporcionant així un microambient inductiu dinàmic, que permet el muntatge i la maduració d'un implant de medul·la espinal funcional.

Després d'imitar amb èxit el desenvolupament de la medul·la espinal embrionària i l'enginyeria d'implants de teixit funcional, els investigadors van passar a provar el potencial terapèutic de la xarxa 3D de la medul·la espinal i van optar per utilitzar ratolins com a model de prova.

Èxit en el tractament de la paràlisi

Els ratolins es van dividir en dos grups: els que havien estat paralitzats recentment (agut) i els que havien estat paralitzats durant almenys un any en termes humans (crònic).

Els ratolins amb paràlisi aguda van recuperar la capacitat de caminar a l'espai de tres mesos després de la inserció de l'implant , mostrant avenços significatius sobre els ratolins amb paràlisi aguda que no havien estat tractats.

Si bé els ratolins no tractats van recuperar parcialment la funció motora amb el temps, van mostrar una pitjor coordinació i una capacitat molt menor per exercir pressió sobre el peu lesionat , entre altres problemes, que els que es van sotmetre a la implantació de la medul·la espinal cultivada a laboratori.

Després de l'èxit observat a la fase aguda de la lesió, l'equip de recerca va passar a provar la mateixa teoria en ratolins amb paràlisi crònica, un model clínicament més rellevant pel fet que l'abast del dany permanent a la medul·la espinal encara no és clar durant la fase aguda.

Sis setmanes després d'implantar la medul·la espinal artificial als ratolins amb paràlisi crònica, els animals van mostrar una millora significativa , cosa que indica que l'implant s'havia integrat amb èxit al cos. En general, el 80% dels ratolins del grup de prova van recuperar la capacitat de caminar.

“Els animals model es van sotmetre a un ràpid procés de rehabilitació, al final del qual podien caminar força bé”, va explicar el Prof. Dvir. “ Aquesta és la primera instància al món en què els teixits humans implantats han generat recuperació en un model animal per a la paràlisi crònica a llarg termini , que és el model més rellevant per als tractaments de paràlisi en humans”.

Després de l'èxit observat als assaigs de laboratori i els resultats observats en ratolins després de l'implant, els investigadors esperen avançar a assaigs clínics en humans els propers anys i ja han mantingut converses amb la FDA sobre el programa preclínic.

"Com estem proposant una tecnologia avançada en medicina regenerativa, i atès que actualment no existeix una alternativa per als pacients paralitzats, tenim bones raons per esperar una aprovació relativament ràpida de la nostra tecnologia", va explicar.