Πώς θα μπορούσε ένα βιοϋλικό να αποκαταστήσει βλάβες του νωτιαίου μυελού

Λίγοι τραυματισμοί είναι τόσο καταστροφικοί όσο αυτοί στη σπονδυλική στήλη. Ένα ατύχημα, μία ασθένεια ή πράξη βίας που επηρεάζει τη σπονδυλική στήλη , μπορεί να οδηγήσει σε κακή λειτουργία -ακόμη και παράλυση- σχεδόν οπουδήποτε στο σώμα.

Όπως μεταδίδει το Horizon: The EU Research and Innovation Magazine, η σπονδυλική στήλη είναι εξαιρετικά περίπλοκη, με περιορισμένη ικανότητα αποκατάστασης, ενώ τυχόν επιπτώσεις στην υγεία είναι συνήθως μακροπρόθεσμες.

Αν και δεν υπάρχει γνωστός τρόπος για την αποκατάσταση ενός τραυματισμού του νωτιαίου μυελού (SCI), οι επιστήμονες μπορεί να βρίσκονται στο προσκήνιο ορισμένων σημαντικών ανακαλύψεων. Νέες προσεγγίσεις επιχειρούν να απαντήσουν στο πώς θα μπορούσε να αποκατασταθεί μία νευρική βλάβη, με ορισμένους ερευνητές να προσπαθούν να αναδιαμορφώσουν την αρχιτεκτονική του νωτιαίου μυελού χρησιμοποιώντας υλικά που έχουν κατασκευαστεί στο εργαστήριο.

Η καθηγήτρια Paula Marques, επιστήμονας υλικού στο Πανεπιστήμιο του Aveiro στην Πορτογαλία και οι συνεργάτες της, επιδιώκουν να διαμορφώσουν ένα συγκεκριμένο βιοϋλικό σε ένα ικρίωμα που μπορεί να αντικαταστήσει τον κατεστραμμένο νωτιαίο ιστό. Αυτό θα δημιουργήσει μια γέφυρα εργασίας πάνω από μια τραυματισμένη περιοχή δίνοντας στον εγκέφαλο μια εναλλακτική οδό για να επικοινωνήσει με το σώμα.

Η ελπίδα είναι ότι, εντός της επόμενης δεκαετίας, αυτά τα βιοϋλικά θα οδηγήσουν σε ριζικές νέες θεραπείες για τα 250-500.000 άτομα που υποφέρουν από κάκωση νωτιαίου μυελού σε όλο τον κόσμο κάθε χρόνο.

«Ακόμη και μια μικρή βελτίωση στη θεραπεία, μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλη αλλαγή στην ποιότητα ζωής», είπε η Marques.

Επιπλέον, το εμφύτευμα ικριώματος θα υποστήριζε την αναγέννηση των φυσικών νευρικών κυττάρων, επιτρέποντας στο σώμα να επαναλάβει τελικά τη φυσική του λειτουργία χωρίς υποστήριξη.

Η Marques είναι η κύρια ερευνήτρια του έργου NeuroStimSpinal , ενός έργου EIC Pathfinder στο πλαίσιο του Horizon 2020 που εστιάζει σε υλικό με βάση το γραφένιο σε συνδυασμό με ένα πλούσιο σε πρωτεΐνες υλικό που προέρχεται από ανθρώπους, γνωστό ως «αποκυτταροποιημένη εξωκυτταρική μήτρα». Στο ανθρώπινο σώμα, μια εξωκυτταρική μήτρα παρέχει τη δομή και υποστήριξη στα ζωντανά κύτταρα.

Αυτός ο συνδυασμός μήτρας και υλικού με βάση το γραφένιο, δημιουργεί μια τρισδιάστατη δομή που μιμείται επιδέξια τη μορφολογία του εγγενούς νωτιαίου μυελού.

Το γραφένιο (ένα φύλλο ατόμων άνθρακα) παρουσιάζει εξαιρετικές ηλεκτρικές ιδιότητες, που σημαίνει ότι ένα ρεύμα μπορεί να τρέχει κατά μήκος του - προϋπόθεση για οποιοδήποτε υλικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποστολή ηλεκτρικών παλμών κατά μήκος του νωτιαίου μυελού.

Απολαμβάνετε το περιεχόμενο μας? Εγγραφείτε στο newsletter μας!

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το ικρίωμα είναι πορώδες, που σημαίνει ότι τα κύτταρα και τα νωτιαία υγρά μπορούν να περάσουν μέσα από αυτό. Είναι επίσης βιοσυμβατό, αποτρέποντας την απόρριψη από το σώμα, και βιοδιασπώμενο, επιτρέποντάς του να προγραμματιστεί ώστε να υποβαθμίζεται με την πάροδο του χρόνου.