Искусственный белок помогает парализованным мышам снова ходить

В новом исследовании немецкие ученые восстановили способность ходить у мышей, которые были парализованы после полного повреждения спинного мозга. Команда ученых создала искусственный сигнальный белок и ввела его в мозг животных, стимулируя их нервные клетки к регенерации, и поделилась рецептом создания белка.

Травмы спинного мозга — одни из самых тяжелых. Поврежденные нервные волокна (аксоны) больше не могут передавать сигналы между мозгом и мышцами, что часто приводит к параличу нижних конечностей. Что еще хуже, аксоны не могут регенерировать.

Предыдущие исследования показали многообещающее восстановление некоторых функций конечностей с помощью терапии со стимуляцией позвоночника или путем полного обхода места повреждения. Другие многообещающие исследования в аналогичных областях связаны с использованием соединений, которые восстанавливают баланс тормозных / возбуждающих сигналов в нейронах частично парализованных мышей, и трансплантации регенерирующих нервных клеток носа в позвоночник травмированных собак.

Но в новом исследовании ученые из Рурского университета Бохума (RUB) в Германии пошли по другому пути, стремясь восстановить поврежденные аксоны с помощью белка, который они называют гипер-интерлейкин-6 (hIL-6). Как следует из названия, это синтетическая версия природного пептида, который был модифицирован для стимуляции регенерации нервных клеток.

«Это так называемый искусственный цитокин, что означает, что он не встречается в природе подобным образом и должен производиться с помощью генной инженерии», — говорит Дитмар Фишер, автор работы.

В ходе исследования команда проверила hIL-6 на мышах, перенесших полный перелом спинного мозга, что привело к потере двигательной функции обеих задних лап. Они упаковали генетические инструкции для производства hIL-6 в общий вирусный носитель и ввели их в сенсомоторную кору мышей.

Моторные нейроны рядом с местом инъекции не только начали сами вырабатывать hIL-6, но и передавали его через боковые ветви аксонов к другим нейронам, ответственным за такие действия, как ходьба. И действительно, в течение нескольких недель у мышей восстановилась функция задних лап, даже после всего лишь одной инъекции.

«Таким образом, лечение генной терапией только нескольких нервных клеток стимулировало регенерацию аксонов различных нервных клеток в головном мозге и нескольких моторных трактов в спинном мозге одновременно», — говорит Дитмар Фишер.

«В конечном итоге это позволило ранее парализованным животным, которые получали это лечение, начать ходить через две-три недели. Вначале это стало для нас большим сюрпризом, так как еще никогда не было доказано, что это возможно после полного паралича».

Какими бы невероятными ни казались результаты, очевидно, что исследования еще только начинаются. Ученые говорят, что следующие шаги — изучить на мышах, можно ли добиться аналогичных результатов, если лечение будет проводиться через несколько недель после травмы, а не сразу после нее. Есть надежда, что в долгосрочной перспективе результаты могут быть применены и к людям.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.