Υπόσχονται αναγέννηση των νεύρων μας!

Μια νέα τεχνική που δοκιμάζουν Αμερικανοί επιστήμονες υπόσχεται την αναγέννηση νεκρών νεύρων, δίνοντας ελπίδες σε τυφλούς και ασθενείς με κινητικά προβλήματα

ΕΥΗ ΕΛΕΥΘΕΡΙΑΔΟΥ

Το επιστημονικό πρόγραμμα άρχισε από το περιφερειακό νευρικό σύστημα, σύντομα όμως, θα επεκταθεί στο κεντρικό. Η Αμερικανή επιστήμονας θέλει να μελετήσει το οπτικό νεύρο για να δοκιμάσει να συνθέσει στο εργαστήριο το κομμάτι αυτό που παθαίνει βλάβη μετά από έναν τραυματισμό ή άλλη αιτία

Ένα μεγάλο βήμα στην προσπάθεια να κατανοήσουν και να θεραπεύσουν τις βλάβες του νευρικού συστήματος έκαναν επιστήμονες στις Ηνωμένες Πολιτείες, επινοώντας μια νέα τεχνική για την αναγέννηση νεκρών νευρικών κυττάρων. Εργαλείο τους ένα εξαιρετικά λεπτό βιοδιασπώμενο πολυμερές, μέσα στο οποίο τυλίγουν τις νευρικές ίνες για να τις βοηθήσουν να αναπτυχθούν προς τη σωστή κατεύθυνση.

Η τεχνική αυτή, που μπορεί μία ημέρα να επιτρέψει στους παράλυτους να περπατήσουν και στους τυφλούς να δουν, έχει αποδειχθεί ότι είναι αποτελεσματική στην αναγέννηση περιφερειακών νεύρων σε πειραματόζωα. Το πρόγραμμα αναπτύσσεται από την κ. Σούρια Μαλαμπραγκάντα, χημικό μηχανικό στο Εργαστήριο Έιμς του αμερικανικού υπουργείου Ενέργειας και χρηματοδοτείται από τον κ. Άρη Πατρινό, διευθυντή του Γραφείου Βιολογικής και Περιβαλλοντολογικής Έρευνας του υπουργείου.

«Πρόκειται για βασική έρευνα, που βρίσκεται ακόμα σε πρώιμο στάδιο», τονίζει στα «ΝΕΑ» ο κ. Πατρινός. «Υπάρχουν πολλά βήματα που πρέπει να κάνουμε πριν ακόμα αρχίσουν οι δοκιμές σε ανθρώπους. Ίσως χρειαστούμε χρόνια. Όμως, η διαδικασία αυτή είναι χρήσιμη, γιατί πετάς τα άχρηστα και ενημερώνεις όσους πρέπει να αναμειχθούν, από τον ακαδημαϊκό τομέα, τα εθνικά εργαστήρια, τις ιατρικές ενώσεις και τον ιδιωτικό τομέα».

Τα νευρικά κύτταρα δεν μοιάζουν με κανέναν άλλο βιολογικό ιστό. Όταν τραυματιστεί ένα νεύρο, το τμήμα του που βρίσκεται κάτω από το σημείο του τραύματος νεκρώνεται. Τα ανθρώπινα νεύρα μπορεί έχουν μήκος αρκετά μέτρα. Η μεταμόσχευση, που είναι αποτελεσματική για άλλους ιστούς, όπως το δέρμα, δεν είναι κατάλληλη επιλογή λόγω της απώλειας της νευρικής λειτουργίας κατά την αφαίρεση των ιστών τού δότη και της δυσκολίας να επανενωθούν τα κομμένα νεύρα.

Η χημικός μηχανικός και καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο της Αϊόβα βρήκε τη μέθοδο για να κατευθύνει τα νευρικά κύτταρα, ώστε να αναπτύσσονται προς τη σωστή κατεύθυνση. «Τα νευρικά κύτταρα που απαρτίζουν τα νεύρα δεν μπορούν να γεφυρώσουν εύκολα χάσματα μήκους μεγαλύτερου από ένα εκατοστό», λέει η ίδια σε ηλεκτρονική ιατρική επιθεώρηση. «Στο περιφερειακό νευρικό σύστημα, οι νευρικοί άξονες, το τμήμα των νευρικών κυττάρων που μεταφέρει τους ηλεκτρικούς παλμούς, βρίσκονται μέσα σε ένα περίβλημα συνδετικού ιστού (μυελίνη ουσία). Χωρίς αυτήν δεν αναπτύσσονται σωστά».

Το νευρικό σύστημα έχει ως ρόλο τη μετάδοση ηλεκτρικών μηνυμάτων και μοιάζει με ένα πολύπλοκο δίκτυο καλωδίων. Οι δέσμες των νευρικών κυττάρων μοιάζουν με ένα χοντρό ηλεκτρικό καλώδιο υψηλής τάσης, που περιέχει πολλά μικρότερα σύρματα. Όταν ένα νευρικό καλώδιο κοπεί και πεθάνουν τα κύτταρα-σύρματα που περιέχει, μένει κενός ο πλαστικός μονωτικός σωλήνας, που περιβάλλει τα σύρματα. Για να ξαναγεμίσει, πρέπει να βρεθεί ένας τρόπος να οδηγηθούν νέα νευρικά κύτταρα προς τον σωλήνα.

Αυτό προσπαθεί να κάνει η κ. Μαλαμπραγκάντα, πειραματιζόμενη με βιοδιασπώμενες μεμβράνες πολυμερών πάχους λίγων εκατοντάδων μικρονίων (100 μικρόνια ισούνται με 0,01 εκατοστό του μέτρου και είναι πολύ πιο λεπτά από μία ανθρώπινη τρίχα). «Δημιουργήσαμε στην επιφάνεια της μεμβράνης ένα αυλάκι με βάθος 3-4 μικρόνια για να καθοδηγήσουμε τα νευρικά κύτταρα να αναπτυχθούν. Τα αυλάκια αυτά έχουν ένα επίστρωμα πρωτεΐνης, το οποίο έχουμε σπείρει με κύτταρα από τη μυελίνη ουσία που περιβάλλει τα κύτταρα του περιφερειακού νευρικού συστήματος. Όταν βρίσκονται μέσα σε αυτό το περίβλημα, τα νευρικά κύτταρα αναπτύσσονται με ρυθμό 3-4 χιλιοστών την ημέρα». Για να κάνει τα αυλάκια στην επιφάνεια των πολυμερών, η επιστήμονας χρησιμοποίησε τεχνικές εγχάραξης με λέιζερ.

«Αυτή η ερευνητική προσπάθεια αποτελεί ένα σημαντικό βήμα προόδου για να κατανοήσουμε πώς αναπτύσσονται τα νευρικά κύτταρα και πώς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε διάφορα υλικά για να βοηθήσουμε το σώμα να θεραπευθεί», λέει ο κ. Πατρινός. «Ελπίζουμε πως ο δρόμος που άνοιξε το εργαστήριο Έιμς θα επιτρέψει σύντομα σε ανθρώπους να ωφεληθούν από τη νέα τεχνολογία».

Η τεχνική αυτή μπορεί να θεραπεύσει τη μερική παράλυση στα άνω και κάτω άκρα, που οφείλεται σε τραυματισμούς των νεύρων. Μέχρι τώρα έχει δοκιμαστεί με επιτυχία σε αρουραίους, που είχαν τραυματισμένα νεύρα. Χρησιμοποιώντας πολυμερή, τα τρωκτικά άρχισαν να επιδεικνύουν κινητικότητα έπειτα από τρεις εβδομάδες και ξαναλειτούργησαν φυσιολογικά έπειτα από έξι εβδομάδες.

Και βιοτεχνητό οπτικό νεύρο!

«Υπάρχουν πολλά βήματα που πρέπει να κάνουμε πριν ακόμα αρχίσουν οι δοκιμές σε ανθρώπους», τονίζει στα «ΝΕΑ» ο κ. Πατρινός

Η νέα μέθοδος αφορά το περιφερειακό νευρικό σύστημα και όχι το κεντρικό (ΚΝΣ), που περιλαμβάνει τον εγκέφαλο, τον νωτιαίο μυελό και το οπτικό νεύρο. Μπορεί, όμως, να θέσει τη βάση για θεραπεία παράλυτων και τυφλών ασθενών. «Το ΚΝΣ είναι πολύ πιο πολύπλοκο και δεν μπορεί να έχει επιτυχία η ίδια ακριβώς τεχνική. Θα μπορούσε όμως να βασίζεται σε ένα παρόμοιο επιστημονικό μονοπάτι», λέει ο κ. Άρης Πατρινός, η υπηρεσία του οποίου χρηματοδοτεί την έρευνα για λογαριασμό της αμερικανικής κυβέρνησης.

Τα κύτταρα του ΚΝΣ αναπτύσσονται με διαφορετικό τρόπο. Η κ. Σούρια Μαλαμπραγκάντα έχει επικεντρώσει το επόμενο στάδιο της έρευνάς της στο οπτικό νεύρο, σε μια προσπάθεια να κατανοήσει καλύτερα τη δράση και την ανάπτυξη των κυττάρων του. «Άλλοι ερευνητές έχουν καταφέρει να εγχύσουν με σχετική επιτυχία βλαστικά κύτταρα από ενήλικους αρουραίους σε τραυματισμένα οπτικά νεύρα. Ελπίζουμε να επινοήσουμε δέσμες μικροηλεκτροδίων, που θα μας επιτρέψουν να διασυνδέσουμε το οπτικό νεύρο με ένα αμφιβληστροειδικό τσιπ, δημιουργώντας ένα βιοτεχνητό οπτικό νεύρο».

Το τσιπ αυτό είναι ήδη πραγματικότητα, χάρη στο Πανεπιστήμιο Τζονς Χόπκινς, στη Βαλτιμόρη. Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία των τσιπ αντικαθιστά τα κύτταρα του αμφιβληστροειδή χιτώνα που μας επιτρέπουν να βλέπουμε. Η τεχνολογία αυτή μεταφέρει τις ψηφιακές εικόνες στο οπτικό νεύρο μέσω ηλεκτροδίων. Δεν έχει πετύχει όμως ακόμα γιατί, προς το παρόν, είναι αδύνατο να δημιουργηθούν ηλεκτρόδια τόσο μικρά και τόσα πολλά, ώστε να μπορεί να γίνει η απαραίτητη αποκωδικοποίηση από τον εγκέφαλο, όπως συμβαίνει στη φυσιολογική όραση.

Οι προσπάθειες των ειδικών συνεχίζονται μέρα-νύχτα. Και, όπως λέει ο κ. Πατρινός, «η έρευνα είναι ένα υπέροχο ταξίδι ανακάλυψης».

INFO

Χάρη στην έρευνά της με τα πολυμερή, η χημικός μηχανικός κ. Σούρια Μαλαμπραγκάντα βρίσκεται στη λίστα του ΜΙΤ με τους 100 πιο ελπιδοφόρους νέους επιστήμονες στον κόσμο.