Группа красноярских ученых под руководством заслуженного изобретателя РФ, доктора медицинских наук, профессора Красноярского государственного медицинского университета Игоря Большакова сделала значительный шаг вперед в использовании технологий клеточной и тканевой инженерии спинного мозга. В срок от 4 до 20 недель после экспериментальной травмы они восстанавливают в 95% объеме дееспособность крысы, обездвиженной в результате полного разрыва спинного мозга.
Восстановление двигательного аппарата грызунов стало возможным вследствие опытов с эмбриональными стволовыми клетками мышей. В синтезе с предыдущей разработкой ученых — нейрональной матрицей, способной свободно интегрироваться в места разрыва спинного мозга, — ученым удалось добиться полного восстановления функций центральной нервной системы с возвратом отправлений жизненно важных органов.
«После пересадки в спинной мозг крысы матрицы с предшественниками клеток центральной нервной системы, полученных из стволовых клеток мыши, мы наблюдаем животное в течение двадцати недель. В срок после третьей недели в крупных суставах задних конечностей, которые были полностью парализованы, начинаются движения. Через четыре недели мы уже видим явное начало восстановления, в том числе в восстановлении отправлений желудочно-кишечного тракта и мочеполовой системы. Восстановление прогрессирует в течение двадцати недель и выходит на плато, к этому времени мы наблюдаем отсутствовавшие ранее функции спинного мозга: полноценное движение животных, чувствительность мягких тканей этих животных ниже травмы спинного мозга, работают все внутренние органы», — рассказал профессор Большаков ИА «Пресс-Лайн».
Следующей задачей красноярских разработчиков станет подготовка подобной матрицы для человека. Игорь Большаков планирует проследить в искусственных системах, что происходит с матрицей, когда в нее вводятся стволовые клетки человека, получающие химические сигналы извне. Готовый бесклеточный продукт по возможности будет сертифицирован. В дальнейшем ученые рассчитывают получить разрешение на трансплантацию матрицы с предшественниками нервных клеток пациента в спинной мозг.
«Трансплантацию мы имеем возможность провести даже в Красноярске, и здесь есть нейрохирурги, которые готовы нам помогать. Конечно, сейчас об этом говорить слишком рано и не следует вселять ненужную, лишнюю надежду пациентам. Пока можно говорить только об эксперименте на животных и каких-то перспективах. Сегодня мы не преследуем коммерческие цели, пока не будет понято все до конца, а для этого требуется время. Сейчас никто пока не может до конца быть уверенным, будет ли подобный высокий положительный результат у человека, такой же эффект как у животных», — заключает профессор.
Интервью об эксперименте с Игорем Большаковым
Наш эксперимент позволяет надеяться, что полный паралич после травмы спинного мозга – это не приговор
Группа красноярских ученых под руководством заслуженного изобретателя РФ, доктора медицинских наук, профессора Красноярского государственного медицинского университета Игоря Большакова совершила своего рода прорыв в использовании технологий клеточной и тканевой инженерии спинного мозга. В срок, начиная с четвертой недели, ученые восстанавливают движения и чувствительность мягких тканей крысы, обездвиженной в результате полного разрыва спинного мозга. В интервью с ИА «Пресс-Лайн» ученый поделился деталями эксперимента и рассказал о долгосрочных перспективах опытов на животных.
Эксперимент
— Вы провели ряд опытов на крысах по восстановлению разрывов спинного мозга. Что вы взяли за основу исследования?
— Эксперимент основывался на знании о высокой дифференциации эмбриональных стволовых клеток. Мы использовали эмбриональные стволовые клетки, полученные из оплодотворенной несколькими днями раньше яйцеклетки мыши. Другими словами, были взяты истинные стволовые клетки из места зарождения генома мыши. Эти эмбриональные стволовые клетки культивируются, то есть получают возможность самостоятельно поддерживаться и размножаться фактически пожизненно. Затем они получают специальные химические сигналы для того, чтобы стать нервной клеткой. После этой процедуры мы пересаживаем полученные предшественники нервных клеток в специальные матрицы, которые придуманы и запатентованы нами же. Это второй ключевой момент, необходимый для успеха опыта.
— Что представляют собой эти матрицы?
— Это достаточно сложная структура. Мы взяли коллаген, полученный из кожи крупного рогатого скота. Коллаген синтезируется химическим путем с хитозаном. Хитозан — это полисахаридный полимер, который получают из различных хитинсодержащих организмов, например насекомых, грибов, гидробионтов. Так вот, соединение хитозана и коллагена приводит к получению особого полимера, мы его назвали «коллахит». Получение первых образцов такого полимера-тандема когда-то принадлежало московским ученым, но отсутствие надежной защиты патента привело к потере приоритета, наша команда сделала все, чтобы эта интеллектуальная собственность принадлежала физическим лицам Красноярского края, а также Красноярскому медицинскому университету. Коллаген-хитозановая жидкая смесь помещается в вакуум, замораживается и высушивается, вспенивается с получением мелкозернистой губки. Это и есть основа мягкой и эластичной матрицы.
— Губка, то есть обычное пористое вещество?
— Да. Обычная губка. Примерно такая же, какую мы, например, используем для гигиены рук. Только она очень мелкоячейчатая. Химическим путем мы обогащаем ее различными факторами роста, способствующими развитию клеток в нервные элементы, и вводим в матрицу полученные нами нервные клетки. Клетки в соединении с матрицей получают благоприятные условия для сохранения жизнеспособности, размножения, дальнейшей дифференцировки в нервную ткань. При длительном их культивировании получается ткань, близкая к спинномозговой ткани. Дело в том, что клетки начинают не просто делиться, а одновременно вырабатывать факторы роста и развития, выделять межклеточное вещество, как говорят ученые, межуточную ткань, которая фактически связывает клетки друг с другом.
— Эти искусственно выращенное вещество идентично ткани спинного мозга?
— Это что-то очень близкое к структуре спинного мозга. Во всяком случае, это основа для начала дальнейшего усложнения искусственно созданной структуры.
— Как вы его использовали?
— Полученная нами искусственная структура была пересажена в спинной мозг крысы. Ранее у крысы операционным путем выполняется полное пересечение спинного мозга. После пересадки в спинной мозг крысы губки с бывшими стволовыми клетками, получившими сигналы к развитию нервных клеток, мы наблюдаем животное в течение двадцати недель, ставим перед собой следующие вопросы: происходят ли изменения в спинном мозге животного, выживают ли наши клетки там, какую функцию несут? При этом мы наблюдаем поведение крыс в течение двадцати недель.
— То есть, они начинают двигаться? Насколько быстро животные идут на поправку?
— Уже после третьей недели в крупных суставах задних конечностей, которые были полностью парализованы, начинается движение. Но ведь парализованы были не только суставы, кроме того, был полностью парализован мочевой пузырь, прямая кишка, отсутствовали всякие функции. Поведение животных было идентичным человеку в острый период после травмы позвоночника и спинного мозга. Через четыре недели мы уже видим явное начало восстановления, в том числе в желудочно-кишечной и мочеполовой системе. Это восстановление прогрессирует в течение двадцати недель и выходит на плато, к этому времени мы наблюдаем практически полное восстановление функций спинного мозга: полноценное движение животных, чувствительность мягких тканей у этих животных, работают все внутренние органы в полном объеме. Но, нужно обязательно подчеркнуть, что все это происходит пока у животных, у крыс. Задача стоит в том, чтобы в ближайшее время подготовить подобную матрицу для человека.
Доступ к человеку
— Есть какие-либо особенности эксперимента с человеческими эмбриональными стволовыми клетками?
— Необходимо напомнить, что манипуляции с эмбриональными стволовыми клетками человека в России резко ограничены, если не сказать больше, запрещены. С научной точки зрения — это очередная ошибка ответственных лиц. По сути, то, что не понимаем, то запрещаем. Страна катастрофически отстает в этих вопросах от мировой научной общественности, поскольку темпы подобных исследований в мире очень высоки. Определенную роль тормоза вносит и религия. Результаты научного поиска порой ошеломляют, эксперименты не заставляют себя ждать, и церковь не поспевает за этими результатами, а точнее, объяснениями этих результатов, возможностью пересмотра канонов жизни и смерти. При этом научный мир получает Нобелевские премии за работу с эмбриональными стволовыми клетками. Может быть, в скором времени наступят светлые времена, и в России, под определенным строгим контролем не со стороны чиновников, а со стороны серьезных научных организаций, будут проводиться исследования с эмбриональными стволовыми клетками человека.
Так вот, в отличие от предыдущего опыта, это возможно только in vitro. Мы хотим проследить в пробирке, что происходит с матрицей, когда мы вводим в нее клетки человека. Готовый бесклеточный продукт, полученный в пробирке, мы должны по возможности сертифицировать и, что самое сложное, получить разрешение на трансплантацию в человеческий спинной мозг, несмотря на то, что будем использовать клеточный материал самого пациента. Для этого, в первую очередь, будет сформирована информационная база спинальных пациентов, не имеющих каких-либо перспектив в нейроспециализированной помощи.
— Бесперспективных, то есть совсем безнадежных?
— Именно. У них должна быть такая тяжелая травма спинного мозга, которая не позволит каким-либо образом ухудшить оставшийся уровень качества жизни после имплантации нового продукта. Трансплантацию мы имеем возможность провести даже в Красноярске, и здесь есть нейрохирурги, которые готовы нам помогать. Конечно, сейчас об этом говорить слишком рано и не следует вселять ненужную, лишнюю надежду пациентам. Пока можно говорить только об эксперименте на животных и каких-то перспективах. Сегодня мы не преследуем коммерческие цели, пока не будет понято все до конца, а для этого требуется время. Сейчас никто пока не может до конца быть уверенным, будет ли подобный высокий положительный результат у человека, такой же эффект как у животных. Но все же наш эксперимент позволяет надеяться, что полный паралич — это не приговор.
Выход на международный уровень
— А за рубежом разрешено работать и публиковать исследования по эмбриональным стволовым клеткам?
— Да, и там это делается очень активно. Это Китай, Южная Корея, США, Великобритания, да все подряд.
— Вы отслеживаете исследования своих коллег за рубежом? Проводилась ли подобная работа с возвратом функций спинного мозга еще где-либо?
— Я знаю, что ряд исследователей за рубежом занимается такого рода исследованиями. У них прекрасные результаты по получению клеток нервной системы в пробирке. Но у них нет таких матриц, которыми обладаем мы. Вся суть заключается в том, что при переносе клеток с матриц в спинной мозг животных теряется очень много наращенных клеток. Сами матрицы, разработанные зарубежными коллегами, просто не могут быть технически перенесены в спинной мозг по причине их жидкого состояния в виде геля или раствора. Моя задача — вывести на рынок и предложить трехмерную эластичную матрицу, как удобный к транспортировке продукт, который сам по себе оказывает восстанавливающий функции спинного мозга эффект в 25% объеме. Видя перспективы такого продукта на международном рынке, ректор Красноярского медицинского университета обеспечил международное патентование изобретений в Европейском патентном ведомстве. Европейский патент будет распространен на пять стран Европы.
— Таким образом будет обеспечены условия выхода продукта на европейский рынок?
— Да, я надеюсь, что появятся покупатели красноярского наукоемкого продукта-матрицы или интеллектуальной собственности на этот продукт.
Беседовала Евгения Шелковникова
Фото: famous-scientists.ru
Источник: http://www.press-line.ru/
Похожие статьи
-
-
Ученые совершили прорыв в лечении синдрома Дауна
Калифорнийские ученые утверждают, что при синдроме.. Читать далее+ -
Электростимуляция спинного мозга восстанавливает способность двигаться
Объединенная группа ученых из США и России сообщил.. Читать далее+ -
Пуповинная кровь поможет в лечении ДЦП
Ученые обнаружили в пуповинной крови три типа ство.. Читать далее+
с нетерпением ждем применения стволовых клеток на парализованных людей и верим что в скором времени наш папа будет ходить
я на 1 группе инволидности 7октября будет 6 лет как я наколяске очень хочу встать наноги у меня перелом 4 позвонка сильный ушиб спинного мозга помогитер пожалуйста
Сказки все …..
Всем привет. Я тоже инвалид 1 группы. Я созванивался и переписывался с этим профессором Большаков Игорь Николаевич. Он мне сказал, что это применение будет не скоро. Они его только разрабатывают. Эсли они доработают эту разработку, то нужно будет строить лаборатории по выращиванию этого материала. А это не скорая песня сказал он мне. Только зачем выкладывают информацию в интернет какбудто уже начинают лечить. Ведь люди читают и начинают на это надеиться. А когда это будет только один бог знает. Я сам такой же. Жду. Но он мне сказал , что это будет не скоро и будет ли вообще он сам пока не знает. Ведь испытания проходили только на крысах. А крысы это не люди.
Да, информация из разряда супер! Я уже 45 лет являюсь спинальником… Как попадать на операции такого рода для молодых? Даже жутко становится от мысли, что все наработки попадут в руки хапуг от медицины! Будем верить, что это будет не так…