Prvé úspešné výsledky prinavrátili potkanom citlivosť zadných končatín takmer na úroveň pred poranením.
Neurón. Zdroj: iStockphoto.com
Úraz, nádor alebo degeneratívne či cievne ochorenia môžu viesť k vážnemu poraneniu miechy, keď sa prerušia nervové vlákna a potom dôjde k ochrnutiu. Poškodené nervové vlákna v mieche bude možné jedného dňa vďaka vedcom z Ústavu experimentálnej medicíny Akadémie vied Českej republiky (AV ČR) obnoviť génovou terapiou. Tá má za úlohu naštartovať oživenie a rast axónov – výbežkov nervových vlákien.
Na vývoji pracovali šesť rokov
Poškodené nervové vlákna následkom poranenia prestanú odvádzať nervové signály medzi jednotlivými nervovými bunkami, čím sa stráca citlivosť a svaly pod úrovňou poškodenia atrofujú.
Posunúť hranice neurobiologického výskumu a liečbu ochorení nervového systému plánuje projekt Centra rekonštrukčných neurovied – NEURORECON. V Ústave experimentálnej medicíny AV ČR sa začal v roku 2017 a viedol ho popredný svetový neurovedec James Fawcett z Cambridgeskej univerzity.
Vedci majú za sebou úspešné pokusy na laboratórnych zvieratách. Potkanom sa touto metódou vrátila citlivosť zadných končatín takmer na úroveň pred poranením. Na vývoji liečebných metód nervových ochorení pracovali vedci šesť rokov.
Lekár prezerajúci si obraz chrbtice na holografickej snímke. Zdroj: iStockphoto.com
Prinavrátenie citlivosti
Hlavným úspechom je využitie génovej terapie, v rámci ktorej vedci do poranených neurónov vložili gény umožňujúce komunikáciu neurónov s medzibunkovou hmotou, čo podporilo obnovu a rast nervových výbežkov.
„V prípade zvierat, ktoré mali miechové poranenia v hrudnej oblasti, prešli axóny vzdialenosť až 4-5 centimetrov a z celkového počtu sa ich asi štvrtina dostala do predĺženej miechy,“ opisuje výsledky vedúca projektu Pavla Jendelová. Ide o mimoriadny úspech. „Potkanom sa na liečenej strane vrátila citlivosť zadných končatín až takmer na úroveň pred poranením,“ dopĺňa Jendelová.
Spojenie medzi neurónmi. Zdroj: iStockphoto.com
Nové poznatky aj nová liečebná látka
Ďalším objavom s veľkým potenciálom na využitie v lekárskej praxi sú nové poznatky o medzibunkovej hmote. Tá bola doteraz považovaná za obyčajnú výplň medzi nervovými bunkami, ale vedci projektu NEURORECON objasnili jej ďalšie funkcie pri raste a organizácii nervového systému.
Zistili tiež, že chemická manipulácia s bunkovou hmotou pomocou liekov v prípade hlodavcov s miechovým poranením zvyšuje takzvanú neuroplasticitu, teda schopnosť mozgu vyvíjať sa a prispôsobovať sa učeniu či prijímaniu informácií.
Vedci testovali i novú liečebnú látku, ktorá povzbudzuje neuroplasticitu. V dospelosti totiž medzibunková hmota vytvára okolo nervových buniek zvláštne siete (tzv. perineurálne siete), ktoré kontrolujú učenie a motorickú aktivitu. Predchádzajúci výskum ukázal, že keď sa tieto siete pomocou enzymatických látok rozrušia alebo odstránia, má to na poranenú miechu priaznivý vplyv.
Vedci projektu NEURORECON sa zamerali na liečivo, ktoré bežne používajú pacienti pri liečbe žlčníkových ťažkostí. Výskum ukázal, že taktiež reguluje perineurálne siete.
„Z našich testov vyplýva, že keď sa potkanom orálne podáva uvedené liečivo, rozruší to ich perineurálne siete a následne sa obnoví plasticita tkaniva a zväčší sa počet nových nervových vlákien v okolí poškodeného tkaniva. Potkanom sa tiež zlepšila motorika chôdze po rebríku,“ vysvetľuje Pavla Jendelová.
Pokračovanie výskumu
V budúcnosti si skupina doktorky Jendelovej kladie za cieľ naďalej vyvíjať génovú terapiu a nájsť vhodné spôsoby doručenia génov do buniek. Pokračovať chcú i v skúmaní vhodných liečiv ovplyvňujúcich perineurálne siete. „Kým sa liečivo dostane za dvere našich laboratórií, bude potrebné dôkladne vyskúšať správne dávkovanie a sledovať jeho možné vedľajšie účinky,“ zdôrazňuje Pavla Jendelová.
Na sľubné úspechy projektu NEURORECON nadviaže výskum v novom projekte Centra excelencie v regeneratívnej medicíne, ktorý získal podporu Operačného programu Jána Amosa Komenského. Spolu s vedcami a vedkyňami z Ústavu experimentálnej medicíny AV ČR sa na ňom budú podieľať ďalšie štyri ústavy AV ČR, päť vysokých škôl a univerzít a Fakultná nemocnica v Hradci Králové.
Zdroj: Ústav experimentálnej medicíny AV ČR
(JM)
