До сих пор ученым так и не удалось найти способ вернуть мобильность людям, парализованным после травмы спинного мозга. Однако разработанный недавно (первый в своем роде) имплантат спинномозговой ткани, который напечатали на 3D-принтере из собственных клеток пациента, может воплотить эту мечту в реальность.
Благодаря инновационному имплантату, созданному командой исследователей под руководством профессора Таля Двира в лаборатории регенеративных биотехнологий на базе Тель-Авивского университета, парализованные подопытные грызуны вновь смогли самостоятельно передвигаться.
«Это похоже на научную фантастику, - комментирует доктор Асаф Токер, генеральный директор «Matricelf», компании, продвигающей на медицинском рынке новаторскую технологию Таля Двира.
В 2020 году ученые из лаборатории Двира впервые напечатали на трехмерном принтере первое в мире ваксуляризированное сердце человека. В этом же году Двир и Алон Синай стали соучредителями «Matricelf». В 2021 году они получили лицензию на 3D-печать тканей и органов.
Как проводилось исследование?
Асаф Токер рассказал, что новая технология позволяет создать практически любую ткань человеческого тела. В первую очередь ученые решили заняться разработкой спинномозговых имплантатов, предназначенных для пациентов, утративших способность ходить после травмы спинного мозга.
Двир пояснил, что на первом этапе лечения у пациента берут образец жировой ткани. Она содержит внеклеточные структуры, коллагеновые волокна и глюкозу. Ученые отделили клетки от остальных компонентов. Затем, используя генную инженерию, изменили их, преобразовав в эмбриональные стволовые клетки, которые могут превращаться в любые типы клеток организма.
Внеклеточные структуры также использовали. Из них изготовили индивидуализированный гидрогель, который не распознается иммунной системой человека как чужеродный, и не отторгается организмом после имплантации. Таким образом ученые решили главную проблему донорских имплантатов.
После этого модифицированные клетки ввели в гидрогель. В ходе процесса, схожего на эмбриогенез спинного мозга, клетки превратились в 3D-имплантаты нервных сетей, включающие в себя двигательные нейроны.
На завершающем этапе исследователи пересадили полученные ткани лабораторным грызунам. Часть животных парализовало не так давно (их назвали острыми моделями), а часть – в течение года (хронические модели).
Израильские ученые получили удивительные результаты
После пересадки такни и недолгой реабилитации все грызуны из первой группы, и 80% подопытных животных из второй снова смогли передвигаться самостоятельно. Профессор Двир назвал это первым в мире случаем, когда имплантация искусственно созданных человеческих тканей позволила выздороветь лабораторным животным, страдающим длительным хроническим параличом.
«Люди, получившие травмы в детстве или молодости остаются на всю жизнь прикованными к инвалидному креслу, и до сих пор ученые так и не нашли способа им помочь. Мы научились создавать индивидуализированные спинномозговые имплантаты, которые позволяют восстанавливать поврежденные ткани без риска иммунного отторжения», - сказал профессор.
После переговоров с FDA «Matricelf» планируют провести первые клинические исследования спинномозговых имплантатов на людях в конце 2024 года. «Мы предлагаем уникальную технологию регенеративной медицины, которая в данный момент не имеет альтернатив, поэтому ожидаем, что наша разработка будет одобрена быстро», - подытожил Двир.
