Proteina genetică pentru vindecarea paraliziei
Scris: Lun Ian 18, 2021
Într-un nou studiu, oamenii de știință germani au restabilit capacitatea de a merge la șoareci paralizați după o leziune completă a măduvei spinării. Echipa a creat un "designer" de semnalizare a proteinelor și a injectat-o în creierul animalelor, stimulându-le celulele nervoase să se regenereze și să împartă rețeta pentru produce acea proteina.
Leziunile măduvei spinării sunt printre cele mai debilitante. Este posibil ca fibrele nervoase deteriorate (axonii) să nu mai poată transmite semnale între creier și mușchi, rezultând deseori paralizie la nivelul membrelor. Mai rău, acești axoni nu se pot regenera.
Studiile anterioare au arătat o promisiune în restabilirea unor funcții ale membrelor prin terapia de stimulare a coloanei vertebrale sau prin ocolirea cu totul a locului de leziune. Alte cercetări promițătoare din domenii similare au implicat utilizarea compușilor care restabilesc echilibrul la semnalele inhibitoare /excitatorii din neuronii șoarecilor parțial paralizați și transplantul de celule nervoase regenerante ale nasului în coloana vertebrală a câinilor răniți.
Dar în noul studiu, cercetătorii de la Ruhr-Universität Bochum (RUB) din Germania au luat o cale diferită, urmărind să repare axonii avariați cu o proteină pe care o numesc hiper-interleukină-6 (hIL-6). După cum sugerează și numele, aceasta este o versiune sintetică a unei peptide naturale, care a fost modificată pentru a stimula regenerarea celulelor nervoase.
"Aceasta este așa-numita citokină de designer, ceea ce înseamnă că nu apare direct în natură și trebuie produsă folosind ingineria genetică", spune Dietmar Fischer, autorul studiului.
În studiu, echipa a testat hIL-6 pe șoareci care au suferit o zdrobire completă a măduvei spinării, ducând la pierderea funcției la ambele picioare din spate. Au pus instrucțiunile genetice de producere hIL-6 într-un vehicul viral comun și le-au injectat în cortexul senzorimotor al șoarecilor.
Nu numai că neuronii motori din apropierea locului de injectare au început să producă ei înșiși hIL-6, dar au transmis-o de-a lungul ramurilor laterale axonale către alți neuroni responsabili de acțiuni precum mersul. Și în câteva săptămâni șoarecii și-au recapatat funcția în picioarele din spate, chiar și după doar o singură injecție.
"Astfel, tratamentul de terapie genică cu doar câteva celule nervoase a stimulat regenerarea axonală a diferitelor celule nervoase din creier și mai multe căi motorii în măduva spinării simultan. În cele din urmă, acest lucru a permis animalelor paralizate care au primit acest tratament sa mearga după două-trei săptămâni. Aceasta a fost o mare surpriză pentru noi la început, deoarece nu s-a demonstrat niciodată că este posibil la paraplegie completă", spune Fischer.
Pe cât de incredibil sună rezultatele, este evident că se afla încă in stadiu de cercetare. Echipa spune că următorii pași sunt de a investiga la șoareci dacă se pot obține rezultate similare dacă tratamentul este administrat la cateva săptămâni după leziune. Sperăm că pe termen lung rezultatele sa fie aplicate si la oameni.
- Cercetarea a fost publicată în revista Nature Communications.
Leziunile măduvei spinării sunt printre cele mai debilitante. Este posibil ca fibrele nervoase deteriorate (axonii) să nu mai poată transmite semnale între creier și mușchi, rezultând deseori paralizie la nivelul membrelor. Mai rău, acești axoni nu se pot regenera.
Studiile anterioare au arătat o promisiune în restabilirea unor funcții ale membrelor prin terapia de stimulare a coloanei vertebrale sau prin ocolirea cu totul a locului de leziune. Alte cercetări promițătoare din domenii similare au implicat utilizarea compușilor care restabilesc echilibrul la semnalele inhibitoare /excitatorii din neuronii șoarecilor parțial paralizați și transplantul de celule nervoase regenerante ale nasului în coloana vertebrală a câinilor răniți.
Dar în noul studiu, cercetătorii de la Ruhr-Universität Bochum (RUB) din Germania au luat o cale diferită, urmărind să repare axonii avariați cu o proteină pe care o numesc hiper-interleukină-6 (hIL-6). După cum sugerează și numele, aceasta este o versiune sintetică a unei peptide naturale, care a fost modificată pentru a stimula regenerarea celulelor nervoase.
"Aceasta este așa-numita citokină de designer, ceea ce înseamnă că nu apare direct în natură și trebuie produsă folosind ingineria genetică", spune Dietmar Fischer, autorul studiului.
În studiu, echipa a testat hIL-6 pe șoareci care au suferit o zdrobire completă a măduvei spinării, ducând la pierderea funcției la ambele picioare din spate. Au pus instrucțiunile genetice de producere hIL-6 într-un vehicul viral comun și le-au injectat în cortexul senzorimotor al șoarecilor.
Nu numai că neuronii motori din apropierea locului de injectare au început să producă ei înșiși hIL-6, dar au transmis-o de-a lungul ramurilor laterale axonale către alți neuroni responsabili de acțiuni precum mersul. Și în câteva săptămâni șoarecii și-au recapatat funcția în picioarele din spate, chiar și după doar o singură injecție.
"Astfel, tratamentul de terapie genică cu doar câteva celule nervoase a stimulat regenerarea axonală a diferitelor celule nervoase din creier și mai multe căi motorii în măduva spinării simultan. În cele din urmă, acest lucru a permis animalelor paralizate care au primit acest tratament sa mearga după două-trei săptămâni. Aceasta a fost o mare surpriză pentru noi la început, deoarece nu s-a demonstrat niciodată că este posibil la paraplegie completă", spune Fischer.
Pe cât de incredibil sună rezultatele, este evident că se afla încă in stadiu de cercetare. Echipa spune că următorii pași sunt de a investiga la șoareci dacă se pot obține rezultate similare dacă tratamentul este administrat la cateva săptămâni după leziune. Sperăm că pe termen lung rezultatele sa fie aplicate si la oameni.
- Cercetarea a fost publicată în revista Nature Communications.