نموذج جزيئي لمصفوفة ألياف نانوية جديدة قابلة للحقن تحتوي على مجموعات من اثنين من الببتيدات (الأخضر والبرتقالي) ، والتي تطلق إشارات متتالية لإصلاح تلف الحبل الشوكي
علاج جديد
للشلل عن طريق حقن جزيئات الرقص
علاج جديد عن طريق
الحقن يستخدم "جزيئات الرقص" لعكس الشلل وإصلاح الأنسجة بعد إصابات الحبل
الشوكي الشديدة. عندما تم إعطاء حقنة واحدة فقط للأنسجة المحيطة بالحبال الشوكية للفئران
المشلولة ، استعادت الحيوانات القدرة على المشي بعد أربعة أسابيع فقط.
نُشر البحث في
مقال بعنوان "السقالات النشطة بيولوجيًا ذات الحركات فوق الجزيئية المعززة تعزز
التعافي من إصابة الحبل الشوكي" في مجلة Science.
يهدف البحث إلى
إيجاد علاج يمكن أن يمنع الأفراد من الإصابة بالشلل بعد الصدمة أو المرض الشديد.
"لقد كان هذا تحديًا كبيرًا للعلماء لعقود من الزمن لأن الجهاز العصبي المركزي
في أجسامنا ، والذي يتضمن الدماغ والحبل الشوكي ، ليس لديه أي قدرة ملحوظة على الإصلاح
بعد إصابة أو مرض تنكسي.
يتم التوجه إلى إدارة الغذاء والدواء الأمريكية
(FDA) للحصول على الموافقة على هذا العلاج الجديد
للمرضى من البشر ، الذين لديهم حاليًا خيارات علاج قليلة. "
ابتكر الفريق
"سقالات ببتيدية من الألياف فوق الجزيئية" تحمل تسلسلين من الببتيد يعززان
تجديد الأعصاب - أحدهما يقلل التندب الدبقي والآخر يعزز نمو النوريت.
يعمل العلاج عن
طريق تعديل حركة الجزيئات حتى تتمكن من العثور على المستقبلات ومعالجتها بشكل صحيح
في الخلايا التي تتحرك باستمرار. مباشرة بعد الحقن في صورة سائلة ، تحول العلاج إلى
شبكة معقدة من الألياف النانوية التي تحاكي المصفوفة خارج الخلية للحبل الشوكي. من
خلال مطابقة بنية المصفوفة ، ومحاكاة حركة الجزيئات الحيوية ودمج إشارات المستقبلات
، تكون المادة الاصطناعية قادرة على التواصل مع الخلايا.
من خلال إرسال
إشارات نشطة بيولوجيًا لتحفيز إصلاح الخلايا وتجديدها ، أدى علاج الاختراق إلى تحسن
كبير في إصابة الحبل الشوكي بجروح خطيرة في خمسة مجالات رئيسية:
(ط) تجديد المحاور
المقطوعة ؛
(2) انخفاض كبير
في النسيج الندبي ؛
(3) إصلاح غمد المايلين حول الخلايا.
(4) الأوعية الدموية الوظيفية التي تشكلت لتوصيل
المغذيات إلى الخلايا في موقع الإصابة ؛ و
(5) المزيد من
الخلايا العصبية الحركية على قيد الحياة.
دائمًا ما تتحرك المستقبلات في الخلايا العصبية والخلايا
الأخرى. "يتمثل أحد الابتكارات الرئيسية لهذا البحث في التحكم في الحركة الجماعية
لأكثر من 100000 جزيء داخل ألياف النانو ، وهو ما لم يحدث من قبل".
من خلال جعل الجزيئات
تتحرك ، "ترقص" أو حتى تقفز مؤقتًا خارج هذه الهياكل ، المعروفة باسم البوليمرات
فوق الجزيئية ، فإنها تكون قادرة على التواصل مع المستقبلات بشكل أكثر كفاءة.
"
بالنظر إلى أن
الخلايا نفسها ومستقبلاتها في حركة ثابتة ، يمكنك أن تتخيل أن الجزيئات التي تتحرك
بشكل أسرع ستواجه تلك المستقبلات بشكل متكرر. "خلية - زنزانة."
قد يؤدي الضبط
الدقيق لحركة الجزيئات داخل شبكة الألياف النانوية لجعلها أكثر مرونة إلى تأثير علاجي
أكبر في الفئران المشلولة. أكد الباحثون أن صيغتهم العلاجية مع الديناميكيات الجزيئية
المحسنة كان أداءها أفضل في الاختبارات المعملية على الخلايا البشرية ، مما يشير إلى
زيادة النشاط البيولوجي وإشارات الخلايا.
بمجرد ربط الجزيء
المتحرك بالمستقبل ، يطلق إشارتين متتاليتين ، وكلاهما مهم لإصلاح الحبل الشوكي. تتسبب
الإشارة في تجديد ذيول الخلايا العصبية الطويلة في النخاع الشوكي ، والتي تسمى المحاور
العصبية.
.على غرار الكابلات ، ترسل المحاور إشارات بين
الدماغ وبقية الجسم. يمكن أن يؤدي قطع أو إتلاف المحور العصبي إلى فقدان الإحساس الجسدي
أو حتى الشلل. من ناحية أخرى ، يزيد إصلاح المحور العصبي من التواصل بين الجسم والدماغ
تساعد الإشارة
الثانية الخلايا العصبية على النجاة من الإصابة لأنها تتسبب في تكاثر أنواع الخلايا
الأخرى ، مما يعزز تجديد الأوعية الدموية المفقودة التي تغذي الخلايا العصبية والخلايا
الضرورية لإصلاح الأنسجة. حفز العلاج أيضًا على إعادة بناء المايلين حول المحاور وتقليل
التندب الدبقي ، وهو حاجز مادي يمنع الحبل الشوكي من الشفاء.
بعد اكتمال العلاج
، تتحلل هذه المواد بيولوجيًا إلى مغذيات للخلايا في غضون 12 أسبوعًا ثم تختفي تمامًا
من الجسم دون أي آثار جانبية ظاهرة.
"الإشارات
المستخدمة في الدراسة تحاكي البروتينات الطبيعية اللازمة للحث على الاستجابة البيولوجية
المرغوبة. ومع ذلكعلى غرار الكابلات
، ترسل المحاور إشارات بين الدماغ وبقية الجسم. يمكن أن يؤدي قطع أو إتلاف المحور العصبي
إلى فقدان الإحساس الجسدي أو حتى الشلل. من ناحية أخرى ، يزيد إصلاح المحور العصبي
من التواصل بين الجسم والدماغ
تساعد الإشارة
الثانية الخلايا العصبية على النجاة من الإصابة لأنها تتسبب في تكاثر أنواع الخلايا
الأخرى ، مما يعزز تجديد الأوعية الدموية المفقودة التي تغذي الخلايا العصبية والخلايا
الضرورية لإصلاح الأنسجة. حفز العلاج أيضًا على إعادة بناء المايلين حول المحاور وتقليل
التندب الدبقي ، وهو حاجز مادي يمنع الحبل الشوكي من الشفاء.
بعد اكتمال العلاج
، تتحلل هذه المواد بيولوجيًا إلى مغذيات للخلايا في غضون 12 أسبوعًا ثم تختفي تمامًا
من الجسم دون أي آثار جانبية ظاهرة.
"الإشارات
المستخدمة في الدراسة تحاكي البروتينات الطبيعية اللازمة للحث على الاستجابة البيولوجية
المرغوبة. ومع ذلك ، فإن هذه البروتينات لها فترات نصف عمر قصيرة وهي مكلفة في الإنتاج
، ، فإن هذه البروتينات لها فترات نصف عمر قصيرة وهي مكلفة في الإنتاج ،
"في الوقت
الحالي ، لا توجد علاجات تؤدي إلى تجديد الحبل الشوكي". "أردت إحداث فرق
في نتائج إصابة الحبل الشوكي ومعالجة هذه المشكلة ، نظرًا للتأثير الهائل الذي يمكن
أن تحدثه على حياة المرضى. أيضًا ، يمكن أن يكون للعلم الجديد لمعالجة إصابات الحبل
الشوكي تأثير على استراتيجيات الأمراض التنكسية العصبية والسكتة الدماغية.
إرسال تعليق