Naučnici su napravili značajan korak ka lečenju povreda kičmene moždine koje često dovode do paralize. U laboratorijskim uslovima, istraživači sa Univerziteta Northwestern stvorili su male organe ljudske kičmene moždine. Nakon što su povredili uzorke, primenili su tretman koji je pomogao tkivu da se oporavi i regeneriše.
„Odlučili smo da razvijemo dva različita modela povreda u organoidima ljudske kičmene moždine i testiramo našu terapiju kako bismo videli da li rezultati podsećaju na ono što smo prethodno videli u životinjskim modelima,“ kaže biomedicinski inženjer Samuel Stupp.
„Nakon primene naše terapije, glijalni ožiljak se značajno smanjio i postao gotovo neprimetan, a videli smo rast neurita, što podseća na regeneraciju aksona koju smo posmatrali kod životinja. Ovo je potvrda da naša terapija ima dobre šanse da deluje kod ljudi.“
Povrede kičmene moždine često dovode do paralize jer oštećene nerve ćelije u centralnom nervnom sistemu slabo regenerišu. To je delimično zbog mehanizama supresije koji ometaju rast novih aksona i pojavu ožiljnog tkiva koje je teško prodrti nervnim vlaknima.
U prethodnom radu, Stupp i njegov tim razvili su materijal pod nazivom IKVAV-PA koji su koristili za preokretanje paralize kod miševa sa teškim povredama kičmene moždine. Ključ ovog tretmana su supramolekularni terapeutski peptidi – nazvani ‘plesni’ molekuli – koji mogu da se usklade sa pokretima receptora na nervnim ćelijama kako bi podstakli regeneraciju aksona.
Modeli miševa su važni, ali su samo prvi korak. Iako ovi mali organizmi mogu pružiti razuman laboratorijski okvir za istraživanje potencijalnog tretmana, sledeći logičan korak je testiranje na ljudskom tkivu – ne na živim ljudima, gde bi nešto moglo poći po zlu, već na kultivisanim uzorcima dobijenim iz matičnih ćelija.
„Jedan od najuzbudljivijih aspekata organoida je to što ih možemo koristiti za testiranje novih terapija u ljudskom tkivu,“ kaže Stupp. „Osim kliničkog ispitivanja, to je jedini način da postignemo ovaj cilj.“
Istraživači su koristili indukovane pluripotentne matične ćelije od odraslog donora da bi razvili organe kičmene moždine prečnika 3 milimetra i kultivisali ih nekoliko meseci. Tokom ovog vremena, organoidi su razvili većinu ćelijske arhitekture ljudske kičmene moždine, uključujući neurone, astrocite i organizovane slojeve tkiva.
Kada su organoidi postali dovoljno zreli, neki su se iseckali skalpelom, dok su drugi primili povredu kompresijom sličnu traumama koje se mogu dogoditi u saobraćajnoj nesreći. Oba tipa povreda mogu rezultirati paralizom.
U svakom slučaju, organoidi su doživeli trenutnu smrt nervnih ćelija, rast glijalnih ožiljaka koji se formiraju oko oštećenja u centralnom nervnom sistemu i upalu, sličnu reakciji koja se vidi kod pravih povreda kičmene moždine.
„Možemo razlikovati astrocite koje su deo normalnog tkiva i astrocite u glijalnom ožiljku, koje su velike i veoma gusto raspoređene,“ kaže Stupp.
