“Dans Eden Moleküller” Ciddi Omurilik Hasarlarını Onarmaya Yardımcı Olabilir!
Northwestern Üniversitesi araştırmacıları, felci tersine çevirmek ve ciddi omurilik yaralanmalarından sonra dokuyu onarmak için "dans eden molekülleri" kullanan yeni bir enjekte edilebilir tedavi geliştirdiler. Yeni bir çalışmada, araştırmacılar felçli farelerin omuriliklerini çevreleyen dokulara tek bir enjeksiyon uyguladılar. Sadece dört hafta sonra, hayvanlar yürüme yeteneğini yeniden kazandılar.
Hücrelerin onarılmasını ve yenilenmesini tetiklemek için biyoaktif sinyaller göndererek çığır açan terapi, ciddi şekilde yaralanan omurilikleri beş temel yolla önemli ölçüde iyileştirdi:
1. Aksonlar olarak adlandırılan nöronların kopmuş uzantıları yeniden üretildi,
2. Rejenerasyon ve onarıma fiziksel bir engel oluşturabilen skar dokusu önemli ölçüde azaldı,
3. Elektrik sinyallerinin verimli bir şekilde iletilmesinde önemli olan aksonların yalıtım tabakası olan miyelin hücrelerin etrafında yeniden şekillendi,
4. Yaralanma bölgesindeki hücrelere besin sağlamak için oluşan fonksiyonel kan damarları,
5. Daha fazla motor nöron hayatta kaldı.
Terapi işlevini yerine getirdikten sonra, materyaller 12 hafta içinde hücreler için besin maddelerine biyolojik olarak parçalanır ve daha sonra gözle görülür yan etkiler olmadan vücuttan tamamen kaybolur. Bu, araştırmacıların, bir terapinin etkinliğini arttırmak için kimyasal yapıdaki değişiklikler yoluyla moleküllerin kolektif hareketini kontrol ettiği ilk çalışmadır.
Çalışmayı yöneten Northwestern'den Samuel I. Stupp, "Araştırmamız, bireylerin büyük travma veya hastalıktan sonra felç olmalarını önleyebilecek bir terapi bulmayı amaçlıyor" dedi. "Onlarca yıldır, bu bilim insanları için büyük bir zorluk olmaya devam ediyor çünkü vücudumuzun beyin ve omuriliği içeren merkezi sinir sistemi, yaralanmadan sonra veya dejeneratif bir hastalığın başlangıcından sonra kendini onaracak önemli bir kapasiteye sahip değil. Şu anda çok az tedavi seçeneği olan insan hastalarda kullanılmak üzere onaylanan bu yeni tedaviyi alma sürecine başlamak için doğrudan FDA'ya (Food and Drug Administration/Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi) gidiyoruz."
Ulusal Omurilik Yaralanması İstatistik Merkezi'ne göre, şu anda Amerika Birleşik Devletleri'nde yaklaşık 300.000 kişi omurilik hasarıyla yaşıyor. Bu hastalar için hayat olağanüstü derecede zor olabilir. Tam yaralanması olan kişilerin %3'ünden azı temel fiziksel işlevlerini geri kazanır. Ve yaklaşık %30'u, ilk yaralanmadan sonraki herhangi bir yıl boyunca en az bir kez yeniden hastaneye yatırılır ve hasta başına ortalama ömür boyu sağlık bakım maliyetlerinde milyonlarca dolara mal olur. Omurilik hasarı olan kişilerin yaşam beklentisi, omurilik hasarı olmayan insanlardan önemli ölçüde düşüktür ve 1980'lerden bu yana iyileşmemiştir.
Stupp'un yeni çığır açan terapisinin ardındaki sır, moleküllerin hareketini ayarlamaktır, böylece sürekli hareket eden hücresel reseptörleri bulabilir ve düzgün bir şekilde etkileşime girebilirler. Bir sıvı olarak enjekte edilen terapi, omuriliğin hücre dışı matrisini taklit eden karmaşık bir nanofiber ağına hemen jelleşir. Matrisin yapısını eşleştirerek, biyolojik moleküllerin hareketini taklit ederek ve reseptörler için sinyalleri birleştirerek, sentetik malzemeler hücrelerle iletişim kurabilir.
Stupp ve ekibi, moleküllerin nanofiber ağ içindeki hareketlerini daha çevik hale getirmek için ince ayar yapmanın felçli farelerde daha fazla terapötik etkinliğe yol açtığını buldu. Ayrıca, gelişmiş moleküler hareketle tedavilerinin formülasyonlarının, insan hücreleriyle yapılan in vitro testler sırasında daha iyi performans gösterdiğini ve artan biyoaktivite ve hücresel sinyalleşmeyi gösterdiğini doğruladılar.