Китайские ученые показали способность разработанного ими ранее полимерного биоматериала на основе хитозана, содержащего факторы нейрогенеза, восстанавливать поврежденный спинной мозг обезьян. Комплексный анализ подвижности через год после травмы показал восстановление моторных и сенсорных функций спинного мозга в опытной группе животных. По мнению авторов работы,опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, успех исследования на приматах позволяет говорить о возможном применении этого метода и для лечения травм спинного мозга у людей.

После повреждения спинного мозга на месте ранения возникает очаг воспаления, которое приводит к дополнительному разрушению нервной ткани, а в процессе заживления место повреждения зарастает рубцовой тканью. Эти процессы вместе с отсутствием факторов нейрогенеза (роста и дифференцировки предшественников нейронов) приводят к необратимой утрате проводимости спинного мозга. Ученые предложили несколько вариантов терапии, применение которой сразу после травмы должно стимулировать нейрогенез, рост новых нервных отростков и восстановление функций спинного мозга, а значит, чувствительности и подвижности конечностей.

Один из перспективных способов восстановления нервной ткани — имплантация стволовых клеток-предшественников нейронов в место повреждения. Американские ученые показали на обезьянах, что этот подход действительно способствует восстановлению функций мозга и конечностей животных. Однако в применении стволовых клеток есть и «подводные камни», — например, неконтролируемая дифференцировка и рост клеток может привести к образованию опухоли.

Ученые из Лаборатории биоматериалов и нейрорегенерации Бэйханского университета в Пекине разработали биодеградируемый носитель из полисахарида хитозана, который «нагрузили» факторами нейрогенеза. Исследователи показали, что биоматериал NT3-хитозан, содержащий один из основных факторов нейрогенеза нейротрофин-3, обладает противовоспалительными свойствами и постепенно высвобождает молекулы нейротрофина, которые стимулируют дифференцировку оставшихся клеток-предшественников нейронов и способствуют тому, чтобы зрелые нейроны формировали новые отростки.

Эксперименты на крысах подтвердили, что имплант из NT3-хитозана, введенный в место разреза спинного мозга, способствует его восстановлению, и восстановлению сенсорных и моторных функций. Теперь исследователи провели эксперименты на макаках-резусах — этап, предшествующий началу клинических испытаний на людях с травмами спинного мозга.

В исследовании было задействовано 32 обезьяны, которым сделали надрез спинного мозга с правой стороны и удалили сегмент размером в сантиметр. Двадцати животным на место повреждения ввели имплант из NT3-хитозана, а 12 животных послужили контрольной группой. Дополнительно шесть животных были задействованы в качестве «здорового» контроля — им спинной мозг не повреждали.

Через год после повреждения у контрольных животных на месте ранения образовалась рубцовая ткань, а у опытных — структура типа мостика, соединяющая края раны. Гистологический анализ и электронная микроскопия показали, что структура содержит миелинизованные нервные волокна. На функциональном уровне чувствительность конечностей проверили при помощи электромиографии и функциональной МРТ. Тесты показали частичное, но значительное восстановление чувствительности в группе, которую лечили NT3-хитозаном.
Для оценки восстановления моторики конечностей исследователи разработали кинетический тест, для которого обезьян с датчиками заставили ходить на двух ногах по беговой дорожке. Так как повреждение было внесено с правой стороны спинного мозга, контрольные животные волочили правую ногу, чего не наблюдалось у животных, которых лечили.

В последующих экспериментах авторы работы собираются исследовать кинетику роста новых отростков и формирование синапсов (контактов между нейронами), а также логику формирования нервных связей при регенерации спинного мозга. Тем не менее, видимые результаты лечения повреждения спинного мозга у обезьян позволяют «не вдаваясь в подробности» вскоре перейти к клиническим испытаниям на пациентах, считают ученые.