По данным ВОЗ, каждый год 250-500 тысяч человек в мире получают травмы спинного мозга. Это случается на войне и в мирной жизни – в авариях и во время занятий спортом. Результатом часто становится паралич. Как и многие другие ткани взрослого организма, нервные клетки в спинном мозге плохо восстанавливаются или не восстанавливаются совсем.
Израильская платформа регенеративной медицины Matricelf вскоре даст новую надежду миллионам таких пациентов во всем мире. Надежду вернуться к полноценной жизни. Рассказываем об удивительной технологии, которую она разрабатывает.
Компания Matricelf базируется в Нес-Ционе. Она разрабатывает импланты нервных клеток для лечения травм спинного мозга. Причем «вырастить» для себя новые нейроны должен сам организм человека.
Ключевое слово здесь – стволовые клетки. Это незрелые, «базовые» клетки – предшественницы всех тканей организма. Они могут самообновляться, делиться и, главное, преобразовываться в клетки любых органов и тканей. Это преобразование называют дифференцированием.
Существуют разные виды стволовых клеток, и уже сейчас их широко используют в медицине для лечения тяжелых заболеваний. Больше всего стволовых клеток – в организме детей. У людей старшего возраста их меньше, но медицина научилась получать стволовые клетки из других видов клеток – костного мозга, жировых, кроветворных клеток и т. д.
Компания Matricelf, которой руководит доктор Ассаф Токер, впервые смогла не просто произвести индуцированные стволовые клетки из клеток крови человека, но сделать это в соответствии с правилами производства лекарственных средств (GMP). Это значит, что теперь их можно использовать для экспериментов – вначале на животных, а потом и на человеке.
Технология на Нобелевскую премию
Индуцированные плюрипотентные стволовые (иПС) клетки – это особый тип стволовых клеток. Они получаются в результате репрограммирования взрослых соматических клеток. С помощью «коктейля» из четырех специальных белков и других факторов зрелые, уже «специализированные» клетки возвращают обратно в эмбриональное состояние.
Matriself пользуется технологией перепрограммирования взрослых клеток в стволовые, разработанной японским исследователем Синъя Яманакой (Shinya Yamanaka) совместно с Джоном Гордоном. За открытие самого явления репрограммирования клеток Гордон получил Нобелевскую премию по медицине 2012 года.
При репрограммировании в клетки вводят четыре специальных белка-фактора – их называют «коктейль Яманаки», по имени первооткрывателя. Они заставляют ДНК в клетке «переупаковаться». При этом участки со многими генами, которые работают в молодых клетках, раскручиваются и становятся доступны для считывания. В итоге и получаются иПС-клетки. Они могут «превратиться» (дифференцироваться) в различные клетки, в том числе и нервные.
В специальном гидрогеле, который разрабатывает Matriself, компания будет выращивать для каждого пациента «личный» трансплантат нерва, полученный из его собственных тканей. Его будут использовать для лечения травмы спинного мозга у парализованных людей.
Как это работает?
Первым шагом будет биопсия: у пациента возьмут немного внутрибрюшной жировой ткани. Из нее компания создает специальный чувствительный к температуре гидрогель. При комнатной температуре он будет жидким, а нагреваясь до температуры тела, будет затвердевать.
Затем у пациента возьмут некоторое количество крови и превратят ее в стволовые клетки.
Стволовые клетки помещают в гидрогель, где они снова дифференцируются в специальные клетки, но уже не крови. Под воздействием различных белков и других факторов роста иПС-клетки превратятся в двигательные нейроны, которые отвечают за движения и подают электрохимические импульсы-команды мышцам и другим тканям.
В итоге внутри гидрогеля, служащего трехмерным каркасом, вне живого организма вырастет ткань нервных клеток. Потом эту ткань имплантируют в поврежденный участок спинного мозга, «заращивая» повреждение.
Как вариант гидрогель и стволовые клетки можно использовать в качестве материала в биологическом 3D-принтере. Использование 3D- принтера позволит с высокой степенью точности контролировать плотность и форму имплантата. Оно также даст возможность интегрировать в имплантат дополнительные компоненты.
Большое преимущество такой ткани – то, что она с генетической точки зрения принадлежит самому пациенту. Это снижает риск того, что организм отторгнет транспланируемые ткани. А значит, после трансплантации пациенту не нужно будет принимать препараты, подавляющие иммунную систему (так как именно она признает трансплантат чужеродной тканью и начинает атаковать).
На каком этапе разработка?
Доктор Ассаф Токер считает, что эксперименты на животных могут стартовать уже в начале 2023 года. Вначале будут ставить опыты на мышах, через несколько месяцев – полноценный эксперимент на крысах.
Животным будут наносить травму спинного мозга, а затем делать трансплантацию выращенных специально для них нервных клеток. После этого тесты должны показать, насколько полноценно «новые» нервы связали два участка спинного мозга.
Затем в течение девяти месяцев будут проверять безопасность имплантации, в том числе то, не вызывает ли она развития раковых опухолей.
Если этот этап завершится успешно, Matriself перейдет к экспериментам на добровольцах в 2025 году.
По словам Токера, уже полученных инвестиций хватит компании до середины 2025 года. Известный бизнесмен Сами Саголь, который специализируется на развитии нейронауки в Израиле, вложил в Matriself 13,5 миллиона шекелей. Еще 3 миллиона шекелей добавила другая группа инвесторов.
Благодарим, что дочитали нашу статью до конца. Очень надеемся, что она была полезна Вам.
Все подписчики нашего канала (подписаться) имеют право на получение помощи на оплату лечения и диагностики в Израиле. С перечнем льгот, Вы можете ознакомиться по этой ссылке
