Израильские ученые разработали имплантаты спинного мозга человека для лечения паралича

Израильские ученые впервые в мире спроектировали ткани спинного мозга человека в 3D и имплантировали их в лабораторную модель на животных с длительным хроническим параличом.Ученые заявили, что «весьма обнадеживающие» результаты показали, что 80-процентный показатель успеха в восстановлении способности ходить у пациентов с хроническим параличом.

Исследование Тель-Авивского университета было обнародовано в понедельник после публикации в рецензируемом научном журнале Advanced Materials.

Ученые создали ткань спинного мозга из клеток человека и имплантировали ее мышам. В одной группе были мыши, у которых недавно был паралич, а в другой — мыши, у которых был длительный паралич. Для мышей шестинедельный паралич был эквивалентен тому, что человек живет с параличом от шести месяцев до года.

Пятнадцати мышам имплантировали долговременный паралич. Согласно исследованию, двенадцать из этих мышей прошли процесс быстрой реабилитации, после чего они нормально ходили всего через три месяца.Говорят, что это первый в мире случай, когда имплантированные искусственные ткани человека привели к выздоровлению на животной модели длительного хронического паралича, которая является наиболее подходящей моделью для лечения паралича у людей.

Профессор Тал Двир, возглавлявший исследовательскую группу из Центра регенеративной биотехнологии Сагол в ТАУ, сообщил , что его команда планирует начать клинические испытания на людях примерно через два с половиной года. «Мы обсудили план исследования с FDA [Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США]. Это захватывающе, потому что в конечном итоге клинические испытания могут помочь людям, а не только работать с животными.У парализованных людей появится надежда, что они снова смогут ходить», — добавляет он.

Профессор Двир сказал, что ученые взяли у пациента небольшую биопсию жировой ткани живота и отделили клетки, после чего они использовали генную инженерию, чтобы запрограммировать клетки, чтобы вернуть их в состояние, напоминающее эмбриональные стволовые клетки или стволовые клетки, способные стать любыми.

Команде удалось создать персонализированный гидрогель из материалов, и они поместили стволовые клетки в гидрогель, чтобы имитировать эмбриональное развитие спинного мозга, рассказывает профессор Двир.«Мы удалили инфицированную ткань и пересадили искусственную ткань, — говорит Двир. — Небольшая ткань — это имплантат, который в основном образует часть спинного мозга».

По словам профессора Двира, имитация эмбрионального развития спинного мозга превратила клетки в трехмерные имплантаты нейронных сетей, содержащих двигательные нейроны.

В ноябре 2018 года израильские исследователи, в том числе профессор Двир, тогдашний исследователь с докторской степенью Реувен Эдри и тогдашние докторанты Надав Нур и Идан Гал из ТАУ, в сотрудничестве с профессором Дэном Пиром и профессором Ирит Гат Викс из Департамента клеточных исследований ТАУ. и иммунологии, а профессор Лиор Хеллер из Медицинского центра Ассаф ха-Рофе заявили, что они изобрели первый полностью персонализированный тканевый имплантат , созданный из собственных биоматериалов и клеток пациента, что проложило путь к новой технологии, которая позволит разработать любой вид тканевого имплантата из одного маленького биопсия жировой ткани.
По словам ученых, разработка значительно снизит риск иммунного ответа на трансплантацию органов.

В апреле 2019 года ученые, в том числе Двир, использовали ту же инновационную технологию для создания живого сердца , используя революционный процесс 3D-печати, который объединяет ткани человека, взятые у пациента.

«Технология та же — мы берем ту же жировую ткань, проводим генную инженерию, дифференцируем клетки. Это платформа, которую мы можем применить к любому типу ткани», — сказал Двир, добавив, что единственная разница заключается в типе клеток, которые были созданы для создания сердечной ткани, и в том, что им не нужно 3D-печатать ткань для спинного мозга.Процесс включал взятие жировой ткани, после чего отделялись клеточный и а-клеточный материалы. В то время как клетки были перепрограммированы, чтобы стать плюрипотентными стволовыми клетками и эффективно дифференцироваться в сердечные или эндотелиальные клетки, внеклеточный матрикс (ECM), трехмерная сеть внеклеточных макромолекул, таких как коллаген и гликопротеины, был преобразован в персонифицированный гидрогель, который служил печатные «чернила», говорится в заявлении Тель-Авивского университета.

Затем дифференцированные клетки смешивали с биочернилами и использовали для 3D-печати иммуносовместимых сердечных заплат с кровеносными сосудами для конкретного пациента, а затем и целого крошечного сердца.

«С нашей технологией мы можем сконструировать любой тип ткани, а после трансплантации мы можем эффективно регенерировать любой больной или поврежденный орган — сердце после инфаркта, головной мозг после травмы или при болезни Паркинсона, спинной мозг после травмы», — заявили в компании. «Кроме того, мы можем создавать адипогенные (жировые) имплантаты для реконструктивных операций или косметических средств. Эти имплантаты не будут отвергнуты организмом».

В том же году Двир и Алон Синай основали Matricelf, биотехнологическую компанию, разрабатывающую эту платформу для создания клеточных и тканевых имплантатов для широкого спектра заболеваний. Компания была создана для продвижения платформы к клиническим испытаниям.

«У нас в компании уже есть много патентов, лицензированных Тель-Авивским университетом. Компания работает параллельно с компанией Ramot, занимающейся передачей технологий ТАУ. Технология была передана из лаборатории в компанию», — сказал Двир.

 

Поделиться

Источник