Позвоночник

Ученые напечатали каркас для восстановления спинного мозга

Американские исследователи впервые успешно применили технологию 3D-печати для создания нейронных имплантов, которые позволили восстановить двигательные функции у лабораторных крыс с тяжелой травмой спинного мозга.
Автор Наука Mail
Новое исследование сочетает 3D-печать, биологию стволовых клеток и выращенные в лаборатории ткани для возможного лечения травм спинного мозга
Новое исследование сочетает 3D-печать, биологию стволовых клеток и выращенные в лаборатории ткани для возможного лечения травм спинного мозгаИсточник: Университет Миннесоты

Группа исследователей из Университета Миннесоты разработала инновационный метод восстановления после травм спинного мозга с помощью 3D-печати. Их исследование предлагает новый подход к решению проблемы, которая до сих пор считалась практически необратимой — полного паралича.

Суть технологии заключается в создании на 3D-принтере специального биоинженерного каркаса, или скаффолда, с микроскопическими каналами. Этот каркас служит основой для размещения так называемых спинномозговых прогениторных клеток, полученных из взрослых стволовых клеток человека. Эти клетки обладают уникальной способностью превращаться в зрелые нейроны. Напечатанная структура с высочайшей точностью направляет рост новых нервных волокон в обход поврежденного участка, создавая своеобразный «живой мост».

Макет позвоночника
Метод создает релейную систему, которая при размещении в спинном мозге обходит поврежденный участокИсточник: Unsplash

Как пояснил один из ведущих авторов работы, Гьюбум Хан, эта система действует как реле, перенаправляя нервные сигналы. В ходе эксперимента ученые имплантировали созданные конструкции крысам с полностью перерезанным спинным мозгом. Результаты превзошли ожидания: клетки успешно прижились, дифференцировались в нейроны и начали активно прорастать, формируя новые связи с существующей нервной тканью животного. Это привело к значительному функциональному восстановлению у подопытных грызунов.

Профессор нейрохирургии Энн Парр назвала работу началом новой эры в исследованиях травм спинного мозга. Ученые выражают надежду, что разработанные ее командой «мини-спинные мозги» имеют огромный потенциал для будущего клинического применения. Несмотря на то, что технология находится на ранней стадии разработки, она уже сейчас дает надежду сотням тысяч пациентов по всему миру. Следующей целью ученых является масштабирование производства и дальнейшее совершенствование комбинации технологий для будущих испытаний. 

Ранее исследователи из Перми сравнили биоразлагаемые каркасы для регенерации костной ткани и выявили самые прочные и эффективные.