Ученые Ассуты разработали новые биоматериалы для лечения спинного мозга

Ученые израильской клиники Ассута доказали, что полимеризованный эстроген защищает клетки нервной системы. Исследователи надеются усовершенствовать лечение травм спинного мозга за счет использования этих данных.

Повреждение спинного мозга, вызывающее паралич и ограничивающее подвижность, не всегда ограничивается первичной травмой. Несмотря на то, что ускоренную дегенерацию тканей можно замедлить, полное устранение патологии представляется невозможным. Исследователи отделения ортопедии клиники Ассута и Институт нейрохирургии в Израиле разработали новый перспективный биоматериал, потенциально способный прицельно воздействовать на поврежденные ткани спинного мозга, предотвращая их дальнейшее разрушение.

Клетки нервной системы до (А, B) и после (C, D) нанесённого полимеризованного эстрогена

На этой неделе был опубликовали доклад, в котором междисциплинарная группа экспертов из Института нейрохирургии Израиля демонстрирует, каким образом эстроген – естественный гормон, вырабатываемый человеческим организмом, можно полимеризовать в медленнодействующий биоматериал. Полимеризованный эстроген, нанесенный на клетки нервной системы, не только защищает эти клетки, но и способствует их регенерации.

«Известно, что эстроген обладает нейропротективным эффектом, – сообщил Илья Пекарский, ведущий нейрохирург Израиля, оказывающий прием и лечение в Ассуте. – После травмы спинного мозга в кровь выбрасываются свободные радикалы, способствующие постепенному усугублению повреждений. Мы пытаемся остановить этот патологический процесс. В настоящее время мы скорее стремимся к тому, чтобы разработать способ лечения травмы в ее острой фазе».

Илья Пекарский, нейрохирург

Изучая природные методы защиты, Пекарский начал сотрудничать с Цви Лидаром, заведующий отделения хирургии позвоночника медицинского центра имени Сураски. Цель совместной работы ученых заключалась в разработке полимера, который – при условии имплантации непосредственно на спинной мозг – воздействовал бы напрямую на поврежденную ткань и выбрасывал целительный эстроген на протяжении многих лет.

Этот подход потенциально действует точнее, чем традиционная медикаментозная терапия, которая влияет на весь организм и нередко вызывает неблагоприятные побочные эффекты со стороны различных внутренних органов.

«Использование естественных для человека материалов при введении в ткани эстрогена дает множество преимуществ. Мы уже наблюдаем ряд таких преимуществ в нашей работе», – заявил доктор Пекарский.

Традиционные методы превращения препаратов в полимеры не подходили для этих целей, поэтому был разработан новый способ. Исследователи использовали фотохимическую реакцию для того, чтобы синтезировать эстроген в длинные полимерные цепи, которые – под воздействием электрического тока – можно было бы скрутить в волокна, предназначенные для имплантации вдоль спинного мозга.

Чтобы протестировать новые синтетические волокна, И. Пекарский и его коллеги соединили полимеризованный эстроген с такими клетками нервной системы, как нейроны и астроциты. В ходе лабораторного исследования ученые обнаружили, что эстроген не только обладает нейропротективным эффектом, но и способствует регенерации клеток.

«Нам первым удалось превратить эстроген в волокна, способствующие разрастанию нервных клеток вдоль вживленных волокон без добавления факторов роста», – заявил Цви Лидар.

В настоящее время инновационный метод проходит процедуру патентования. Он позволит ученым углубить научную работу и дойти до стадии преклинических исследований, в ходе которых они смогут увидеть, как их полимеризованные волокна действуют внутри живого организма. Конечная цель работы заключается в существенном улучшении качества жизни людей, перенесших травму спинного мозга.

Открытие ученых также позволит усовершенствовать текущие способы доставки лекарственных препаратов в ткани.

 «Доставка препаратов в поврежденный спинной мозг действительно представляет собой актуальную проблему, – сообщил Илья Пекарский. – На мой взгляд, на следующей стадии доставки лекарств будут использоваться высокоточные методы, позволяющие воздействовать напрямую на травмированный спинной мозг и тем самым избегать многих побочных эффектов».