Паралич из-за травмы позвоночника долгое время оставался неизлечимым. Могут ли научные разработки снова поставить людей на ноги? Впервые в мире учёные из Тель-Авивского университета создали трехмерные ткани спинного мозга человека и имплантировали их в лабораторную модель с хроническим параличом, продемонстрировав высокие показатели успеха в восстановлении способности ходить. Сейчас учёные готовятся к следующему этапу исследования – клиническим испытаниям на людях. Они надеются, что через несколько лет искусственные ткани будут имплантированы парализованным людям, что позволит им снова вставать и ходить.

Как вылечить травму позвоночника?

«Наша технология основана на взятии у пациента небольшой биопсии жировой ткани живота, – объясняет профессор Таль Двир, руководивший научной группой. – Эта ткань, как и все ткани в нашем организме, состоит из клеток вместе с внеклеточным матриксом, содержащим такие вещества, как коллагены и сахара. После отделения клеток от внеклеточного матрикса мы использовали генную инженерию для перепрограммирования клеток, возвращая их в состояние, напоминающее эмбриональные стволовые клетки, а именно в клетки, способные стать клетками любого типа в организме».

Из внеклеточного матрикса учёные создали персонализированный гидрогель, не вызывающий иммунного ответа или отторжения после имплантации. Затем они инкапсулировали стволовые клетки в гидрогель и в процессе, имитирующем эмбриональное развитие спинного мозга, превратили клетки в трехмерные имплантаты нейронных сетей, содержащих моторные нейроны.

Затем имплантаты человеческого спинного мозга были имплантированы двум разным группам лабораторных моделей: тем, кто только недавно был парализован (острая модель), и тем, кто был парализован в течение длительного времени (хроническая модель), что эквивалентно одному году у человека. После имплантации 100% лабораторных моделей с острым параличом и 80% моделей с хроническим параличом восстановили способность ходить.

Новаторское исследование было проведено под руководством исследовательской группы профессора Таля Двира из Центра регенеративной биотехнологии Сагол, Школы биомедицины и исследований рака Шмуниса и факультета биомедицинской инженерии Тель-Авивского университета. В команду лаборатории профессора Двира входят аспирант Лиор Вертхейм, доктор Реувен Эдри и доктор Йона Гольдшмит. Среди иных участников были профессор Ирит Гат-Викс из Школы биомедицины и исследований рака Шмуниса, профессор Янив Ассаф из Школы неврологии Сагола и доктор Анжела Рубан из Школы медицинских профессий Стэнли Стейера на медицинском факультете Саклера из Тель-Авивского университета.

Как вылечить пациентов от паралича?

Обнадеживает тот факт, что модельные животные прошли быстрый процесс реабилитации, по окончании которого они вполне могли ходить. Это первый в мире случай, когда имплантированные искусственные ткани человека привели к выздоровлению животной модели хронического паралича.

«Наша цель – производить персонализированные имплантаты спинного мозга для каждого парализованного человека, позволяющие регенерировать поврежденную ткань без риска отторжения», – говорит профессор Двир.

Основываясь на революционной технологии инженерии органов, разработанной в лаборатории профессора Двира, он объединился с отраслевыми партнерами для создания компании Matricelf в 2019 году. Компания применяет подход профессора Двира, чтобы сделать лечение имплантатами спинного мозга коммерчески доступным для лиц, страдающие параличом.

Профессор Двир, руководитель Центра регенеративной биотехнологии Сагол и заведующий проектом имплантатов органов и тканей нового поколения Closner Family Chair, заключает: «Мы надеемся достичь этапа клинических испытаний на людях в течение следующих нескольких лет и поставить этих пациентов на ноги. Доклиническая программа компании уже обсуждалась с FDA. Поскольку мы предлагаем передовую технологию в регенеративной медицине, и поскольку в настоящее время нет альтернативы для парализованных пациентов, у нас есть все основания ожидать относительно быстрого одобрения нашей техники».