Ученые создали импланты спинного мозга с помощью 3D-печати

В журнале Advanced Healthcare Materials вышло исследование Университета Миннесоты, где представлен новый подход к восстановлению после травм спинного мозга. Учёные использовали 3D-печать для создания специальных каркасов и заселили их клетками, полученными из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека. 

Каркасы были сделаны из силикона и имели микроканалы размером около 200 микрометров. В эти каналы помещали клетки-предшественники спинальных нейронов. В течение 40 дней они формировали трёхмерные структуры, похожие на органоиды спинного мозга.

К 40-му дню клетки в каркасе начали формировать несколько типов интернейронов, которые характерны для спинного мозга и играют ключевую роль в координации движений. Среди них были популяции, регулирующие работу мотонейронов и обеспечивающие передачу сигналов между разными участками нервной системы. К 170-му дню почти 80% клеток имели признаки зрелых нейронов, а часть дифференцировалась в астроциты и олигодендроциты. Получившиеся сети сохраняли структуру и активность на протяжении года, что свидетельствует о долговечности и потенциальной длительной интеграции.

Для проверки на животных учёные пересадили такие органоидные каркасы крысам с пересечённым спинным мозгом. Через 12 недель после трансплантации уровень восстановления движений у крыс с органоидными каркасами составил около 40% от нормы, тогда как у животных с пустым каркасом — лишь 17%, а у животных, не подвергшихся лечению — около 11%. Электрическая активность в нервных путях также была выше в «органоидной» группе (2,18 мВ против 1,07 и 0,83 мВ).

Гистологический анализ показал, что трансплантированные клетки приживались, образовывали синапсы и соединялись с тканями хозяина. Большинство из них превращались в нейроны, часть — в клетки, формирующие миелин.

По словам авторов, сочетание 3D-печати, органоидных технологий и специализированных клеток позволяет создавать «релейные мосты» через повреждённые участки спинного мозга. Такой подход может в будущем стать основой новых методов лечения тяжёлых травм.

Источник: advanced.onlinelibrary.wiley.com

Подпишитесь прямо сейчас на наш телеграм-канал, чтобы следить за ветеринарными новостями.