Chorzy z uszkodzonym rdzeniem kręgowym na całe życie pozostawali sparaliżowani. Jak dotąd nikomu nie udało się zmusić komórek nerwowych do regeneracji. Teraz naukowcy z Montreal Neurological Instytut and Hospital oraz z Uniwersytetu McGill pokazali, że istnieje metoda przywracania sprawności uszkodzonym nerwom.
W najnowszym numerze Journal of Neuroscience opublikowali wyniki badań, które pokazują, że komórki nerwowe mogą rosnąć tworząc aktywne i działające połączenia czyli synapsy. Synapsy te powstają na styku z malutkimi sztucznymi „koralikami” pokrytymi specjalną substancją zachęcającą komórki nerwowe do tworzenia połączeń.
Dr. David Colman szef grupy badaczy mówi, że dotychczasowe wysiłki naukowców zmierzające do przywrócenia do działania uszkodzonych nerwów miały na celu zmuszenie komórek do odrastania, czasem na odległość do 1 metra. To trudne, gdyż układ nerwowy człowieka wytwarza substancje, które zapobiegają swobodnemu odrastania komórek nerwowych. W zdrowym organizmie taka strategia ma sens. Nerwy nie mogą rosnąć sobie gdzie chcą. Ale w przypadku uszkodzenia oznacza to jedno – trwały paraliż.
Grupa dr Colemana postanowiła podejść do problemu inaczej. Zamiast hodować długie neurony skłoniła zdrowe, nieuszkodzone komórki do tworzenia mikroskopijnych synaps, które przekazują sygnały do sztucznie stworzonych konektorów. Od tych konektorów można potem kierować sygnał sztucznymi nerwami do mięśni i w ten sposób przywrócić sparaliżowanym osobom możliwość poruszania się.
Jak skłoniono nerwy do budowania synaps do sztucznych konektorów. Użyto specjalnego światłoczułego podłoża. Promień światła zmieniał jego właściwości. Dzięki temu neurony rosły w właściwym kierunku.
Takie eksperymenty były już wcześniej, jednak jak mówi Dr Anna Lisa Lucido, nie udało się wykazać, że sztuczne połączenia działają. By to sprawdzić zabarwiono komórki nerwowe i stymulowano je prądem. Okazało się, że barwnik został przechwycony przez synapsy. A to znaczy, że sygnał jest przekazywany.
„Mamy nadzieję, że w ciągu pięciu lat będziemy mieli działające „urządzenie” i będziemy mogli przekazywać sygnały do sztucznych synaps i dalej poprzez komputer kierować je do odpowiednich tkanek”, takich jak na przykład mięśnie. Ale nie tylko. Można wyobrazić sobie komputery sterujące w ten sposób pracą gruczołów, czy leczenie chorych po wylewach. Pole zastosowań jest praktycznie nieograniczone, włącznie z możliwością budowy biologicznych komputerów opartych o komórki nerwowe.
Eksperyment był dziełem zespołowej pracy naukowców z wielu dziedzin: biologów, neurologów, chemików, fizyków, uczonych zajmujących się nanotechnologią, czy też informatyków. Współczesna medycyna wymaga bowiem, by tak skomplikowanym tworem jak człowiek zajmowali się naukowcy ze wszystkich dziedzin.
Andrzej Szozda
