211service.com
Hersenhelende nanotechnologie
Hoewel slachtoffers van een beroerte en traumatisch hersen- en ruggenmergletsel soms herstellen door revalidatie, hebben ze vaak blijvende handicaps, deels omdat littekenweefsel en regulerende chemicaliën in de hersenen de zenuwgroei vertragen, waardoor zenuwweefsel zichzelf niet kan herstellen. Nu lijkt een behandeling die het verloren gezichtsvermogen bij proefdieren heeft hersteld, deze obstakels te overwinnen, waardoor een massa zenuwcellen opnieuw kan groeien nadat ze zijn doorgesneden.
We denken dat dit de basis is van reconstructieve hersenchirurgie - iets waar nog nooit iemand van heeft gehoord, zegt Rutledge Ellis-Behnke, een onderzoeker aan het project en een onderzoeker op het gebied van hersen- en cognitieve wetenschappen aan het MIT.
De behandeling, deze week online beschreven in de Proceedings of the National Academy of Sciences en uitgevoerd aan het MIT, Hong Kong University en Fourth Military Medical University in China, kan als alles goed gaat binnen drie jaar beschikbaar zijn voor mensen in proeven. in studies met grote dieren, zeggen de onderzoekers.
In hun experimenten sneden de onderzoekers eerst in een hersenstructuur die signalen voor zicht overbrengt, waardoor de kleine proefdieren aan één oog verblind werden. Vervolgens injecteerden ze een heldere vloeistof met ketens van aminozuren in het beschadigde gebied. Eenmaal in de omgeving van de hersenen binden deze ketens, peptiden genaamd, aan elkaar en assembleren ze tot vezels op nanoschaal die de kloof overbruggen die door de schade is achtergelaten. Het netwerk van vezels voorkomt de vorming van littekenweefsel en kan ook de celgroei stimuleren (de onderzoekers onderzoeken de betrokken mechanismen nog).
Als gevolg hiervan herstelden zenuwcellen verbroken verbindingen, waardoor 75 procent van de dieren goed genoeg kon zien om voedsel te detecteren en zich naar voedsel te keren. De behandeling herstelde ongeveer 30.000 zenuwverbindingen, vergeleken met 25-30 verbindingen die mogelijk werden gemaakt in andere experimentele behandelingen, zegt Ellis-Behnke.
Omdat de behandeling belangrijke obstakels voor de genezing van zenuwweefsel bij beroerte en traumatisch hersen- en ruggenmergletsel overwint, geloven de onderzoekers, evenals andere experts in het veld, dat het een effectieve behandeling zou kunnen zijn voor dit soort schade aan het zenuwstelsel. .
De gepresenteerde gegevens zijn bijna te mooi om waar te zijn, zegt Wolfram Tetzlaff, professor en associate director van de International Collaboration on Repair Discoveries ( ICORD ) aan de Universiteit van Brits-Columbia. Op het eerste gezicht zijn deze bevindingen gewoonweg spectaculair en kunnen ze een zeer nuttige combinatie worden met andere regeneratiestrategieën, zegt hij. Toekomstige studies zullen uitwijzen hoe deze gegevens standhouden. Dergelijke onderzoeken moeten worden ontworpen om te bepalen of de behandeling werkt bij verschillende hersenletsels, niet alleen bij de messneden die tot nu toe zijn bestudeerd, zegt Tetzlaff.
Het succes van de behandeling is enigszins verrassend, omdat de chemicaliën die zenuwgroei stimuleren en stamcellen die in ander onderzoek naar zenuwweefselregeneratie werden gebruikt, hier niet werden gebruikt. Ze gebruikten gewoon de peptiden en de cellen maakten opnieuw verbinding met het doelwit, en dan is het functionele gedrag te zien bij de dieren - dat is verbazingwekkend voor mij, zegt Tat Fong Ng, een onderzoeker aan het aan Harvard gelieerde Schepens Eye Research Institute in Boston.
Ng vraagt zich af of het toevoegen van dergelijke chemicaliën en cellen aan de behandeling de groei zou kunnen versnellen, waardoor het misschien mogelijk wordt om afgelegen delen van de hersenen die door een blessure zijn gescheiden, zoals bij een beroerte, weer met elkaar te verbinden. De onderzoekers zeggen dat dit kan worden gedaan door een pad te vormen door een beschadigd gebied met minimaal invasieve chirurgie en door de aminozuurketens te injecteren, die zich vervolgens in de vezels zouden verzamelen. Het kanaal zou zowel zenuwcellen laten groeien als ze naar het juiste gebied leiden.
Tot nu toe heeft de behandeling met nanovezels bij kleine dieren geen problemen veroorzaakt, zoals ontsteking of aggregatie van vezels. Na een paar weken breken de vezels af en verlaten ze het lichaam in de urine. Als bouwstenen voor eiwitten kunnen de aminozuren zelfs worden gebruikt voor nieuwe celgroei, zeggen de onderzoekers. Omdat de vezels zijn gemaakt van natuurlijke aminozuren die het lichaam kan gebruiken, zijn de onderzoekers optimistisch dat er geen reactie tegen zal optreden in studies met grote dieren en mensen.
Ed Tehovnik, een neurowetenschapper aan het MIT die niet betrokken was bij het werk, zegt dat het veel belooft, eraan toevoegend dat dit misschien nog maar het begin is. Er zouden andere soorten nano-agentia kunnen zijn die [de MIT-onderzoekers] ontwikkelen die de groei nog beter zouden kunnen bevorderen. Ik zie dit als het begin, niet het einde, wat een goede zaak is.
Homepage-afbeelding met dank aan de National Academy of Sciences. Bijschrift: Hergroei van zenuwcellen (in groen) toont een beschadigd deel van de hersenen dat is gerepareerd.