محققان با کمک یک فناوری جدید، آسیب شدید عصب حرکتی را در یک مدل حیوانی ترمیم کردند

محققان دانشکده پزشکی دانشگاه پیتسبورگ، یک لوله زیست تخریب پذیر، قابل پیوند را بعنوان "راهنمای رشد عصب" تولید کردند، این لوله می تواند موارد آسیب دیدگی تروماتیک اعصاب اصلی را ترمیم کند.

این لوله ی متخلخل و انعطاف پذیر که دیواره ی آن با پروتئین های تقویت کننده ی رشد پر شده است می تواند اعصاب محیطی طویل آسیب دیده را، بدون نیاز به جداسازی سلول های بنیادی یا گرفتن عصب دیگری از بیمار احیا کند.

پرفسور Kacey Marra، جراح پلاستیک در دانشگاه پیتسبورگ گفت: ما یک لوله ی زیست تخریب پذیر و متخلخل که بسیار انعطاف پذیر است، تولید کرده ایم تا از آن بعنوان راهنمای رشد عصب استفاده کنیم. ما می توانیم در دیواره های این راهنمای عصبی، ذرات کوچکی که داروهای مختلفی را محصور کرده اند، جاسازی کنیم تا این داروها بسیار آهسته و بصورت کنترل شده در طی چند ماه آزاد شوند.

هنگامی که یک آسیب تروماتیک باعث ایجاد شکاف یا گسستی در یکی از اعصاب اصلی مغز و نخاع می شود، عصب نمی تواند در طول این شکاف بزرگ دوباره رشد کرده و این شکاف را پر کند. آسیبهای بزرگ مانند آسیبهای کوچک به اعصاب نظیر آسیب ناشی از برش کاغذ یا حتی زخم سطحی با چاقو نیستند، که به سرعت ترمیم شوند.

پرفسور Marra گفت: برای اولین بار در جهان ما یک راهنمای رشد عصب، تولید کرده ایم که بدون هیچ سلولی می تواند پلی را در بین یک شکاف بزرگ دو اینچی بین شاخه ی عصبی و عضله ی هدف آن ایجاد کند. راهنمای ما قابل مقایسه با پیوند عصب و از برخی از جهات برتر از پیوند عصب است. این فناوری که تاکنون فقط در میمون ها آزمایش شده است، اخیراً در مجلهScience Translational Medicine ، شرح داده شد.

نیاز به فن آوری برای بازسازی عصب

بسیار از سربازان و مجروحان حوادث رانندگی یا کارگرانی که با ماشین آلات خطرناک کار می کنند، یا افرادی که تحت معالجه سرطان قرار گرفته اند، افراد دیابتی و نوزادانی با تروما در بدو تولد، با آسیب دیدگی قابل توجهی در اندام های خود مواجه هستند، این اغلب بدان معنا است که این افراد از آسیبهای عمده ی عصبی رنج می برند که ناتوانی را برای آنها در پی دارد.

یک عصب محیطی به خودی خود می تواند تا یک سوم اینچ در طول یک شکاف ناشی از آسیب رشد کند، اما اگر میزان آسیب فراتر از یک سوم اینچ(حدود 0.84 سانتی متر) باشد، قادر به یافتن عضله ی هدف خود نیست و غالباً یک توپ دردناک به نام نوروم(neuroma) را تشکیل می دهد. در حال حاضر، متداول ترین روش برای درمان آسیب های طویل تر این است که یک عصب حسی را از پشت پا جدا کنند، و آن را به سه قسمت برش دهند، و در کنار هم بصورت یک دسته عصب قرار داده و آنها را به انتهای عصب آسیب دیده، پیوند زنند.با این حال، این روش معمولاً فقط باعث می شود عصب حدود 40 تا 60٪ از عملکرد خود را بازیابی کند.

وی افزود: مثل این است که شما یک تکه اسپاگتی لینگوئینی(تخت) را با یک دسته اسپاگتی رشته ای جایگزین کنید.

برتری فناوری جدید پرفسور Marra چیست؟

راهنمای عصبی که پرفسور Marra و گروهش ابداع کرده اند در حدود 80٪ از كنترل ظریف حرکتی را در انگشت شست میمونها كه یکی از اعصاب آنها در ناحیه ی ساعد با شکاف دو اینچی قطع شده بود، درمان کرد.

این لوله ی زیست تخریب پذیر از همان ماده ی بخیه های قابل حل، تولید شده است و دیواره های آن با پروتئین تقویت کننده ی رشد پر شده است، این همان پروتئینی است که در یک آزمایش اخیرا برای درمان پارکینسون استفاده شد.

پرفسور Marra گفت: ما در طی 15 سال گذشته بیش از ده داروی مختلف را در این راهنمای عصبی امتحان کرده ایم. یکی از این پروتئینها،glial cell-line drive neurotrophic factor  یا GNF، بود این پروتئین توسط سلول های بدن ترشح می شود. تولید GNF، زمان بروز یک آسیب عصبی افزایش می یابد. سپس این پروتئین بعنوان یک راهنما عمل کند تا سلولهای دیگر را به سمت عصب آسیب دیده هدایت کند، که به نوبه خود، به عصب کمک می کنند تا مجددا در طول شکاف رشد کند.

محققان این راهنمای عصبی جدید را در میمون هایی با اعصاب جدا شده، آزمایش کرده و نتایج را با نتایج پیوند عصبی و لوله ی پلیمری خالی (گروه کنترل) مقایسه کردند.

با توجه به کوتاه بودن پای میمون ها، عصب حسی از پا طبق روال بالینی، قابل جدا شدن، برش و دسته کردن نبود. درعوض، محققان یک قطعه ی دو اینچی را از عصبی در ناحیه ساعد میمون را برداشته و سپس دوباره آن را به جای خود پیوند زدند.

پرفسور Marraگفت: بعد از یک سال، راهنمای عصبی ما بهمراه پروتئین توانست شکاف دو اینچی را پر کند و عملکرد عصب تا حدود 78٪ باز گشت. بعد از گذشت حدود 30 هفته، ما شاهد بهبودی چشمگیری در این گروه از حیوانات بودیم.

عملكرد راهنمای عصبی ما به اندازه بهترین سناریوی پیوند و حتی بهتر از آن بود زیرا هدایت عصبی را به عصب باز گرداند و سلول های شووان (كه عصب ها را عایق می كند و باعث افزایش سیگنال های الكتریكی می شود) نیز ترمیم شدند. لوله ی راهنمای خالی به میزان قابل توجهی کمتر موثر بود.

آزمایشات بالینی ممکن است قدم بعدی باشد

محققان بعد از تأثیرات امیدوارکننده ای که در مدل میمون ها مشاهده نمودند، اکنون می خواهند این فناوری را در بیماران آزمایش کنند، خصوصاً با توجه به مزایایی که این روش نسبت به سایر روشهای درمانی ارائه داده است.

محققان گفتند: طی چند دهه گذشته تحقیقات زیادی در مورد سلولهای بنیادی و سایر روشهای درمانی در مدلهای حیوانی انجام شده است. با این حال، این فناوری ترجمه بالینی را آسان تر خواهد بود زیرا از موادی در آن استفاده شده است که در حال حاضر برای درمان بیماران از آن ها استفاده می شود. شما می توانید راهنما را از یخچال بیرون بیاورید و بدون نیاز به جداسازی سلولهای بنیادی یا جداسازی عصب دیگری از بیمار، آنرا به منطقه ی عصب آسیب دیده، پیوند بزنید. اکنون که ما اثربخشی آن را در هر دو مدل حیوانات کوچک و بزرگ آزمایشگاهی مشاهده کرده ایم، ما مشتاقانه منتظر بررسی این فناوری برای اولین بار در یک کارآزمایی بالینی در انسان هستیم.

پرفسور Marra، در حال حاضر با سازمان غذا و داروی (FDA) در این زمینه در حال کار است، او می گوید: در حال حاضر هیچ لوله توخالی در بازار وجود ندارد که توسط FDAبرای شکاف های عصبی بیشتر از یک اینچ تأیید شده باشد. این چیزی است که در این فن آوری جدید را شگفت انگیز کرده است.

منبع:

https://www.news-medical.net/news/20200122/New-technology-repairs-neuronal-damage-in-an-animal-model-of-major-motor-nerve-injury.aspx