211service.com
Hjernehelende nanoteknologi
Selvom ofre for slagtilfælde og traumatiske hjerne- og rygmarvsskader nogle gange kommer sig gennem rehabilitering, har de ofte permanente handicap, til dels fordi arvæv og regulerende kemikalier i hjernen bremser nervevækst, hvilket forhindrer nervevæv i at reparere sig selv. Nu ser det ud til, at en behandling, der har genoprettet det tabte syn hos forsøgsdyr, overvinder disse forhindringer, hvilket tillader en masse nerveceller at vokse igen efter at være blevet skåret over.
Vi tror, det er grundlaget for rekonstruktiv hjernekirurgi – hvilket ingen nogensinde har hørt om før, siger Rutledge Ellis-Behnke, forsker på projektet og forsker i hjerne- og kognitiv videnskab ved MIT.
Behandlingen, beskrevet online i denne uge i Proceedings of the National Academy of Sciences og udført på MIT, Hong Kong University og Fourth Military Medical University i Kina, kan være tilgængelig for mennesker i forsøg om så lidt som tre år, hvis alt går godt i store dyrestudier, siger forskerne.
I deres eksperimenter skar forskerne først ind i en hjernestruktur, der formidler signaler til synet, hvilket får de små forsøgsdyr til at blive blindet på det ene øje. De sprøjtede derefter en klar væske indeholdende kæder af aminosyrer ind i det beskadigede område. Når de først er i hjernens miljø, binder disse kæder, kaldet peptider, sig til hinanden og samles til fibre i nanoskala, der bygger bro over det hul, som skaden har efterladt. Nettet af fibre forhindrer arvæv i at dannes og kan også fremme cellevækst (forskerne undersøger stadig de involverede mekanismer).
Som et resultat genoprettede nerveceller afbrudte forbindelser, så 75 procent af dyrene kunne se godt nok til at opdage og vende sig mod mad. Behandlingen genoprettede omkring 30.000 nerveforbindelser, sammenlignet med 25-30 forbindelser, der blev muliggjort i andre eksperimentelle behandlinger, siger Ellis-Behnke.
Fordi behandlingen overvinder vigtige forhindringer for heling af nervevæv ved slagtilfælde og traumatisk hjerne- og rygmarvsskade, mener forskerne, såvel som andre eksperter på området, at det kan vise sig at være en effektiv behandling af disse typer af nervesystemskader. .
De præsenterede data er næsten for gode til at være sande, siger Wolfram Tetzlaff, professor og associeret direktør for International Collaboration on Repair Discoveries ( ICORD ) ved University of British Columbia. Taget for pålydende er disse resultater simpelthen spektakulære og kan blive en meget nyttig kombination med andre regenereringsstrategier, siger han. Fremtidige undersøgelser vil vise, hvordan disse data vil holde sig. Sådanne undersøgelser bør udformes til at afgøre, om behandlingen virker med en række forskellige hjerneskader, ikke kun de knivsnit, der er undersøgt indtil videre, siger Tetzlaff.
Succesen med behandlingen er noget overraskende, fordi de kemikalier, der stimulerer nervevækst og stamceller brugt i anden forskning i nervevævsregenerering, ikke blev brugt her. De brugte bare peptiderne, og cellerne forbindes igen med målet, og så kan den funktionelle adfærd ses hos dyrene - det er forbløffende for mig, siger Tat Fong Ng, en efterforsker ved det Harvard-tilknyttede Schepens Eye Research Institute i Boston.
Ng spekulerer på, om tilføjelse af sådanne kemikalier og celler til behandlingen kan fremskynde væksten, måske gøre det muligt at genforbinde fjerne dele af hjernen adskilt af en skade, såsom i et slagtilfælde. Forskerne siger, at dette kan gøres ved at danne en sti gennem et beskadiget område ved hjælp af minimalt invasiv kirurgi og injicere aminosyrekæderne, som derefter vil samle sig i fibrene. Kanalen ville både tillade nerveceller at vokse og lede dem til det rigtige område.
Hidtil har nanofiberbehandlingen ikke forårsaget problemer, såsom betændelse eller sammenhobning af fibre, hos små dyr. Over et par uger nedbrydes fibrene og forlader kroppen i urinen. Som byggesten til proteiner kan aminosyrerne endda bruges til ny cellevækst, siger forskerne. Også fordi fibrene er lavet af naturlige aminosyrer, som kroppen kan bruge, er forskerne optimistiske om, at der ikke vil ske nogen reaktion mod dem i studier med store dyr og mennesker.
Ed Tehovnik, en neuroforsker ved MIT, som ikke var involveret i arbejdet, siger, at det har ret meget lovende, og tilføjer, at det måske kun er starten. Der kunne være andre typer nano-agenter, som [MIT-forskerne] udvikler, som kunne fremme væksten endnu bedre. Jeg ser dette som begyndelsen, ikke slutningen, hvilket er en god ting.
Hjemmesidebillede udlånt af National Academy of Sciences. Billedtekst: Genvækst af nerveceller (i grøn) viser et beskadiget område af hjernen, der er blevet repareret.