Американские биотехнологи из Северо-Западного университета в Чикаго создали молекулярный каркас для лечения травм спинного мозга. Исследование опубликовано в научном журнале ACS Nano.
Повреждения центральной нервной системы, в том числе спинного мозга, часто приводят к длительной дисфункции нервной системы, поскольку эти нейроны имеют ограниченную способность к регенерации. В текущем исследовании изучались новые подходы к усилению этого процесса восстановления.
В ходе исследования ученые стремились создать новый тип нановолокон, который имитирует биологическую активность белка нетрин-1 и может устойчиво доставлять сигналы к нейронам в течение длительных периодов времени.
Известно, что нетрин-1 способствует развитию новых нейронных связей и может играть важную роль в направлении аксонов — длинных отростков нейронов, передающих электрические сигналы, что обеспечивает возможность двигаться после травмы позвоночника.
“Мы разработали наноразмерные волокна, состоящие из десятков тысяч молекул, способные передавать сигналы нейронам и другим клеткам и построенные из встречающихся в природе строительных блоков, которые полностью безопасны в использовании.
Водорастворимые нановолокна мгновенно превращаются в гель. Каркасная структура внедряется в поврежденный участок ткани с помощью инъекции. Через несколько недель она запускает регенеративные процессы, а затем распадается на питательные вещества для клеток”, — описал принцип действия разработки старший автор исследования Сэмюэль Ступп.
Когда исследователи подвергли нановолокна воздействию кортикальных нейронов у мышей, они наблюдали повышенную электрическую активность и больший рост нейритов — ключевых показателей регенерации нервов.
Согласно исследованию, анализ белка подтвердил, что нановолокна активируют нейрональные рецепторы нетрина-1 и успешно имитируют белок в течение более длительных периодов времени.
Ранее ученые вернули парализованному человеку способность ходить с помощью мозгового импланта.