Исследователи из Страны Басков разработали имплантаты на основе биосовместимых материалов, которые позволяют прогрессировать в регенерации периферических нервов, отвечающих за соединение органов и мышц тела с центральной нервной системой. Результаты были подтверждены на модели седалищного нерва у крыс, разработанной Национальной больницей параплегиков Толедо.
Периферическая нервная система отвечает за координацию мышц с центральной нервной системой, состоящей из головного и спинного мозга. Поскольку он не защищен костями или гематоэнцефалическим барьером, он может подвергаться воздействию токсинов и получать травмы в результате сильного травматизма. Следовательно, многие исследователи потратили годы на изучение своих механизмов регенерации, что является загадкой для науки.
Теперь команда из баскского технологического центра IK4-TEKNIKER разработала имплантаты из биосовместимых и биоразлагаемых материалов для регенерации периферического нерва.
Результаты исследования в рамках Европейского проекта NEURIMP были успешно подтверждены на модели седалищного нерва у крыс, разработанной Национальной больницей параплегиков Толедо.
"Одним из основных достижений этого проекта было обеспечение того, чтобы биоматериалы, используемые при производстве имплантатов, имитировали механические свойства поврежденного нерва, в который они были имплантированы. Таким образом, их регенерация облегчается, а трубка имплантата фиксируется швом на обоих концах поврежденного нерва," объявляет менеджер проекта, Сантос Мерино.
Кроме того, функции восстанавливаются до того, как имплант биоразлагается в организме, что защищает регенерацию поврежденного нерва. Имплантаты представляют собой полую трубку с микроканалами или волокнами во внутренней части, которые обеспечивают пролиферацию нервных клеток от конца поврежденного нерва к противоположному.
"Это геометрическое расположение позволяет клеткам размножаться в одном пучке нерва, но также помогает предотвратить неконтролируемый рост аксонов, удлинений нейронов, которые передают нервные импульсы от одной клетки к другой," добавляет Мерино .
Проверка in vivo
Для проведения испытаний имплантатов использовалась модель повреждения седалищного нерва у крыс, разработанная в больнице параплегиков Толедо.
Анализ in vivo, проведенный в течение четырех месяцев, был сравнен с пробиркой, широко применяемой в Европе для этого типа травм. Этот процесс позволил получить превосходную площадь регенерации. Кроме того, разработанные имплантаты обладают высокой степенью пористости, что позволяет передавать питательные вещества к клеткам на этапе регенерации.
На пути к новой модели имплантатов
Поражения периферической нервной системы у пациентов обычно возникают в результате травм и могут привести к потере моторного контроля и нарушениям сенсорной функции. Подобные травмы серьезно влияют на качество жизни тысяч людей.
"Результаты проекта призваны заложить основу для разработки протезов, изготовленных из новых биоматериалов, которые заменят аутологические имплантаты, которые в настоящее время используются у людей с повреждениями периферической нервной системы," сказал Мерино.
Развитие проекта привело к подаче заявки на два новых патента
Аутологические имплантаты основаны на использовании сегмента икроножного нерва, расположенного в икре, который извлекается у пациента и имплантируется обратно в поврежденный нерв. Проблема в том, что они имеют ограничения, такие как необходимость повторного хирургического вмешательства или потеря нервной функции во время трансплантации.
Два новых патента
Развитие проекта привело к подаче заявки на два новых патента. Один из них был зарегистрирован в Соединенном Королевстве и направлен на защиту использования определенных природных полимеров в их применении в качестве решения для регенерации периферических нервов.
Второй патент был обработан в рамках Договора о патентной кооперации (PCT), который позволяет запрашивать охрану одновременно в большом количестве стран и направлен на защиту комбинации биоматериалов, их свойств, производства имплантатов и их валидации in vivo.
Заглядывая вперед, эксперты IK4-TEKNIKER установили контакты с производителями коммерческих труб, чтобы поделиться разработками и изучить различные способы сотрудничества.