Как правило, частичное повреждение спинного мозга у людей и животных первоначально вызывает паралич, а в дальнейшем происходит постепенное восстановление моторных функций. Но при полном поражении спинного мозга регенерация не происходит и двигательные функции не восстанавливается. Поэтому, возможность восстановления моторных функций после тяжелых травм спинного мозга представляет собой очень сложную задачу, так как необходимы стратегии способствующие регенерации нервных волокон, но пока не удается их разработать.
Еще 5 лет назад ученые во главе с Марком Андерсоном показали, что нервные волокна способны регенерировать при анатомически полном повреждении спинного мозга. Но как оказалось, новые волокна не могут соединиться к нужным локациям на другой стороне повреждения спинного мозга и, таким образом, двигательные функции не восстанавливаются.
Команда ученых из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Гарвардской медицинской школы провела изучение того, какой именно тип нейронов принимает участие в восстановлении спинного мозга после частичной травмы.
Исследование с помощью использования секвенирования одноклеточной ядерной РНК позволило выявить не только определенные регенерирующие аксоны, а также то, что эти аксоны должны соединиться со своими мишенями, и тогда двигательные функции восстанавливаются. Результаты проведенной работы были опубликованы в журнале Science.
Полученные данные стали основанием для разработки многоцелевой генной терапии. Ученые провели активацию программы роста в определенных нейронах у мышей и регенерацию нервных волокон. Также были активированы определенные белки для поддержания роста нейронов и были введены направляющие молекулы, чтобы притянуть регенерирующие нервные волокна к их мишеням ниже зоны повреждения.
Таким образом, ученые смогли воспроизвести механизмы восстановления спинного мозга, спонтанно возникающие после частичных повреждений.
В экспериментах на мышах с полным повреждением спинного мозга разработанная стратегия лечения позволила полностью восстановить двигательные функции.
Ученые планируют использовать генную терапию совместно со стимуляцией спинного мозга и, таким образом, значительно увеличить шансы на восстановление двигательных функций после травм спинного мозга.
