მეცნიერებმა მნიშვნელოვანი ნაბიჯი გადადგეს ზურგის ტვინის დაზიანებების სამკურნალოდ, დაზიანებების, რომლებიც პარალიზებას იწვევს.
აშშ-ის ჩრდილო-დასავლეთის უნივერსიტეტის მკვლევრებმა ლაბორატორიის თეფშებში ადამიანის ზურგის ტვინის ციცქნა ორგანოიდები გაზარდეს. შემდეგ, ნიმუშები დააზიანეს და ჩაუტარეს მკურნალობა, რამაც ქსოვილის ადღგენასა და რეგენერაციას შეუწყო ხელი.
„გადავწყვიტეთ, ადამიანის ზურგის ტვინის ორგანოიდში შეგვექმნა ორი სხვადასხვა დაზიანების მოდელი და შეგვემწომებინა ჩვენი თერაპია, რათა გვენახა, იქნებოდა თუ არა შედეგები იმის მსგავსი, რაც წარსულში ვნახეთ საცდელ ცხოველებში. ჩვენი თერაპიის გამოყენების შემდეგ, გლიური ნაწიბური მნიშვნელოვნად გაქრა და ძლივს შესამჩნევი გახდა, დავინახეთ ნეირიტების ზრდა, რაც ცხოველებში დაფიქსირებულ აქსონის რეგენერაციას წააგავდა. ეს იმის დასტურია, რომ ჩვენს თერაპიას კარგი შანსი აქვს, რომ ადამიანებშიც იმუშაოს“, — ამბობს ბიოსამედიცინო ინჟინერი სამუელ სტუპი.
ზურგის ტვინის დაზიანებები ხშირად პარალიზებას იწვევს, რადგან ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში დაზიანებული ნერვული უჯრედები ცუდად აღდგება. ამის მიზეზი ნაწილობრივ არის დათრგუნვის მექანიზმები, რომლებიც ახალი აქსონების ზრდას აფერხებს და ნაწიბუროვანი ქსოვილის გაჩენა, რომელში შეღწევას ნერვულ ბოჭკოებს უჭირთ.
წინა კვლევაში, სტუპმა და მისმა ჯგუფმა შექმნა მასალა, სახელად IKVAV-PA, რომელიც მათ ზურგის ტვინის მწვავე დაზიანების მქონე თაგვებში პარალიზის უკუქცევისთვის გამოიყენეს. ამ მეთოდის საკვანძო ნაწილია სუპერმოლეკულური თერაპიული პეპტიდები, მეტსახელად „მოცეკვავე მოლეკულები“, რომელსაც შეუძლიათ ნერვულ უჯრედებზე რეცეპტორების მოძრაობის შესაბამისობაში მოყვანა აქსონის ხელახალი ზრდის დასაჩქარებლად.
„გამომდინარე იქიდან, რომ თავად უჯრედები და მათი რეცეპტორები გამუდმებულ მოძრაობაშია, შეგიძლიათ წარმოიდგინოთ, რომ უფრო სწრაფად მოძრავი მოლეკულები ამ რეცეპტორებს უფრო ხშირად შეხვდებიან. თუ მოლეკულები ზანტია და არც ისე „სოციალური“, შესაძლოა, ისინი უჯრედებთან კონტაქტში არასდროს შევიდნენ“, — განმარტავდა სტუპი 2021 წელს.
თაგვი მოდელები მნიშვნელოვანია, მაგრამ ისინი მხოლოდ ადრეული ნაბიჯია. მიუხედავად იმისა, რომ ეს პაწაწინა ცხოველები გონივრულ ლაბორატორიას გვთავაზობენ პოტენციურ სამკურნალო საშუალებათა საკვლევად, შემდეგი ლოგიკური ნაბიჯია მისი შემოწმება ადამიანის ქსოვილში — არა ცოცხალი ადამიანის, სადაც შეიძლება რაღაც არასწორად წავიდეს, არამედ ღეროვანი უჯრედებიდან გამოზრდილ კულტურაში.
„ორგანოიდების ერთ-ერთი ყველაზე ამაღელვებელი ასპექტია ის, რომ მათი გამოყენება შეგვიძლია ადამიანის ქსოვილში ახალი სამკურნალო საშუალებების დასატესტად. კლინიკური ცდის გარდა, ეს ამ მიზნის მიღწევის ერთადერთი გზაა“, — ამბობს სტუპი.
ზრდასრული დონორისგან ინდუცირებული პლურიპოტენტური ღეროვანი უჯრედების გამოყენებით, მკვლევრებმა გაზარდეს 3 მილიმეტრის სიგანის ზურგის ტვინის ორგანოიდები და მოახდინეს მათი კულტივირება რამდენიმე თვის განმავლობაში. ამ დროის მანძილზე, ორგანოიდებმა განავითარეს ადამიანის ზურგის ტვინის უჯრედული არქიტექტურის დიდი ნაწილი, მათ შორის, ნეირონები, ასტროციტები და ქსოვილის ორგანიზებული შრეები.
მას შემდეგ, რაც ორგანოიდები საკმარისად მომწიფდა, ზოგიერთი მათგანი სკალპელით დაჭრეს, ზოგს კი მიაყენეს კომპრესიული ტრავმა, რომელიც ჰგავდა ავტოავარიის დროს მიღებულ დარტყმით ტრავმას. ორივე ამ ტიპის დაზიანებამ შეიძლება გამოიწვიოს პარალიზება.
თითოეულ შემთხვევაში,ორგანოიდებმა განიცადეს ნერვული უჯრედების მყისიერი დახოცვა, ზრდა გლიური ნაწიბურებისა, რომლებიც ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში დაზიანების გარშემო გაჩნდა, და ისეთი ანთება, როგორიც ნამდვილი ზურგის ტვინის დაზიანების საპასუხოდ ჩნდება ხოლმე.
„შეგვიძლია განვასხვაოთ ნორმალური ქსოვილის ნაწილის ასტროციტები გლიურ ნაწიბურში არსებული ასტროციტებისგან, რომლებიც დიდი ზომისაა და ძალიან მჭიდროდ არის შეკრული. ასევე დავაფიქსირეთ ქონდროიტინი სულფატის პროტეოგლიკანების გამომუშავება — მოლეკულების ნერვულ სისტემაში, რომლებიც დაზიანებასა და დაავადებაზე რეაგირებენ“, — აღნიშნავს სტუპი.
ამის შემდეგ, ზოგიერთი დაზიანება IKVAV-PA სითხით დაამუშავეს, ზოგი კი საკონტროლო მასალით, რომელიც მოცეკვავე მოლეკულებს არ შეიცავდა. დაზიანებებზე, რომლებზეც სამკურნალო საშუალება გამოიყენეს, სითხე მაშინვე გელისებურად იქცა, აქტიურმა მოლეკულებმა კი ქიმიურად და ფიზიკურად წაახალისეს ნერვულ უჯრედთა ზრდა.
სხვაობა გასაოცარი იყო. დამუშავებულ ორგანოიდებს აღენიშნებოდათ გაცილებით ნაკლები ანთება და დანაწიბურება, ვიდრე საკონტროლო ჯგუფს; ასევე ნერვული უჯრედების მნიშვნელოვნად მეტი რეგენერაცია.
ადამიანებზე ტესტირებამდე ალბათ ჯერ წლები გვაშორებს, მაგრამ როგორც თაგვებზე, ასევე ადამიანის ქსოვილების მოდელებზე მიღებული თანმიმდევრული შედეგები მომავალი სამკურნალო საშუალებების შექმნისთვის ძალიან იმედისმომცემია.
კვლევა Nature Biomedical Engineering-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია news.northwestern.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
