Ein Team von US-Wissenschaftlern hat ein Gel-Medikament entwickelt, das die Zellregeneration fördert und Lähmungen bei Mäusen mit Rückenmarksverletzungen aufhebt, sodass sie innerhalb von vier Wochen nach der Behandlung wieder laufen können.
Die neue, ermutigende Studie ist gerade in der Zeitschrift Science erschienen. Das Team der Northwestern University arbeitet hart daran, die FDA-Zulassungen zu erhalten und bereits im nächsten Jahr Tests am Menschen durchzuführen.
Ziel unserer Forschung war es, eine übersetzbare Therapie zu entwickeln, die in die Klinik gebracht werden kann, um zu verhindern, dass Menschen nach schweren Traumata oder Krankheiten gelähmt werden.
Samuel Stupp, Northwestern University, der Forscher, der die Studie leitete.
Ein langjähriges Ziel
Die Behandlung von Lähmungen wird seit langem von der Medizin verfolgt - mehrere Spitzenforschungen umfassen experimentelle Behandlungen, die Stammzellen zur Bildung neuer Neuronen (Nervenzellen), Gentherapien, die dem Körper "sagen", bestimmte Proteine herzustellen, die bei der Reparatur von Nerven helfen, direkte Injektion von Proteinen oder besondere Pflanzen.
Wie das neue Gel zur Reparatur von Rückenmarksverletzungen gewonnen wurde
Das Team Samuel Stupp verwendeten Nanofasern, um die Architektur der extrazellulären Matrix nachzuahmen, einem natürlichen Netzwerk von Molekülen, die das Gewebe umgeben, das für die Stützung der Zellen verantwortlich ist. Jede Faser ist ungefähr 10.000-mal dünner als ein menschliches Haar und besteht aus Hunderttausenden bioaktiver Moleküle, die als Peptide bezeichnet werden. Die Peptide übertragen dann Signale, um die Nervenregeneration zu fördern.
Die Therapie wurde als Gelformulierung in das das Rückenmark umgebende Gewebe nach einem Schnitt bei Labormäusen injiziert. Die Forscher beschlossen, mit der Anwendung 24 Stunden zu warten, da auch Menschen, die Opfer von verheerenden Verletzungen durch Autounfälle, Schießereien usw. werden, Verzögerungen bei der Behandlung erfahren. Die Hoffnung ist, dass die Injektion dieser Art von organischem Polymer in der Lage sein wird, Schmerzen zu lindern, ohne Sucht oder Toxizität zu erzeugen und eine langfristige Stabilität zu bieten, die bei chronischen Erkrankungen helfen könnte.
Vier Wochen später erlangten die Mäuse, die die Behandlung erhielten, die Fähigkeit wieder zu gehen, fast wie vor der Verletzung. Die unbehandelten nicht.
Eine anschließende Analyse an Mäusen fand auch auf zellulärer Ebene signifikante Verbesserungen des Rückenmarks. Durchtrennte Erweiterungen von Neuronen, die als Axone bezeichnet werden, wurden regeneriert, und Narbengewebe (das als Barriere für die Regeneration fungieren kann) wurde signifikant reduziert. Sogar die Axonschicht, die wir Myelin nennen und die für die Übertragung elektrischer Signale wichtig ist, hat sich neu gebildet.
"Tanzende" Moleküle
Eine wichtige Entdeckung, die das Team bei der Herstellung dieses Gels machte, war, dass eine bestimmte Mutation in den Molekülen ihre kollektive Bewegung verstärkt und ihre Wirksamkeit erhöht. Die Rezeptoren in Neuronen sind von Natur aus in Bewegung, erklären die Forscher, so dass eine Erhöhung ihrer Bewegung ihnen hilft, sich effektiver zu verbinden.
Die Forscher testeten zwei Versionen des Gels (eine mit der Mutation und eine ohne). Mäuse, die die modifizierte Version erhielten, erhielten mehr Funktionalität.
Das von den Wissenschaftlern entwickelte Gel ist das erste seiner Art, aber es könnte eine neue Generation von Medikamenten einläuten, die als . bekannt sind "Supramolekulare Medikamente", weil die Therapie eher eine Ansammlung vieler Moleküle als eines einzelnen Moleküls ist.
Die nächsten Schritte für das "supramolekulare" Gel
Laut dem Team ist das Gel sicher, da sich die Materialien innerhalb weniger Wochen biologisch abbauen und zu Nährstoffen für die Zellen werden. Das Forschungsteam hofft nun, schnell zu Studien am Menschen überzugehen, ohne dass weitere Tierversuche wie an Primaten erforderlich sind.
Es wäre ein schwerer Schlag: In Italien leben nach offiziellen Angaben rund 75.000 Menschen mit Rückenmarksverletzungen (mehr als 300.000 in den USA). Ihre Lebenserwartung ist kürzer, und das hat sich in 40 Jahren nicht verbessert.
Ich hoffe, dass die Gesundheitsbehörden diese völlig neuen Therapien, die das Schicksal dieser Erkrankung völlig verändern könnten, sorgfältig und genau prüfen.
