Миллионы людей живут с последствиями травм спинного мозга — такие повреждения нередко приводят к серьезным нарушениям движений, чувствительности и самостоятельности. Особенно опасны травмы шейного отдела: они способны нарушить передачу сигналов к диафрагме, а значит — поставить под угрозу сам процесс дыхания. Несмотря на прогресс в неотложной помощи и реабилитации, пока нет одобренных методов, которые могли бы восстановить утраченные нервные связи. Однако новое исследование открывает реальные перспективы для будущей терапии.
Специалисты из Института Глэдстоуна (США) сосредоточились на особой группе нервных клеток — интернейронах V2a. Они работают как связующие звенья в сети спинного мозга: помогают разным нейронам взаимодействовать и тем самым участвуют в контроле движений и дыхания. Ученые поставили задачу вырастить такие клетки из стволовых и проверить, смогут ли они прижиться после пересадки и восстановить нарушенные цепи.
Мы продемонстрировали принципиальную возможность того, что это может сработать, что можно создать определенный тип клеток, пересадить их и добиться того, чтобы они восстанавливали конкретную цепь. Теперь нам нужно сделать так, чтобы это работало более стабильно, в большем количестве цепей и, в конечном счете, на людях.
Для эксперимента команда разработала методы получения интернейронов V2a из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека. Важным шагом стало то, что клетки научились не только выращивать, но и замораживать, а затем размораживать без потери свойств — это критически важно для практического применения в будущем. Пересадку проводили крысам с травмой шейного отдела спинного мозга: спустя неделю после повреждения животным вводили выращенные клетки.
Спустя два месяца ученые зафиксировали значимые результаты: пересаженные интернейроны не только выжили в зоне повреждения, но и сформировали новые связи с местными нервными клетками. Особенно показательными оказались тесты в условиях повышенной нагрузки: когда уровень кислорода снижался или рос уровень углекислого газа, большинство нелеченых крыс демонстрировали признаки дыхательной недостаточности, а три четверти животных с трансплантацией справлялись с нагрузкой. Это говорит о том, что новые клетки действительно усилили работу дыхательных цепей.
Сейчас исследователи выделяют особую подгруппу интернейронов, которая лучше всего встраивается в дыхательную систему. В перспективе этот подход хотят распространить и на другие функции — в частности, на восстановление цепей, управляющих движениями рук и кистей. Прежде чем переходить к испытаниям на людях, предстоит проверить эффективность метода на более крупных животных и оценить, будет ли терапия работать, если травма произошла не сразу перед лечением, а несколько месяцев или лет назад.
Ранее Наука Mail рассказывала, что стволовые клетки помогут победить сальмонеллу.