Израильская технология вернет надежду парализованным людям

По данным ВОЗ, каждый год 250-500 тысяч человек в мире получают травмы спинного мозга. Это случается на войне и в мирной жизни – в авариях и во время занятий спортом. Результатом часто становится паралич. Как и многие другие ткани взрослого организма, нервные клетки в спинном мозге плохо восстанавливаются или не восстанавливаются совсем.

Израильская платформа регенеративной медицины Matricelf вскоре даст новую надежду миллионам таких пациентов во всем мире. Надежду вернуться к полноценной жизни. Рассказываем об удивительной технологии, которую она разрабатывает.

Компания Matricelf базируется в Нес-Ционе. Она разрабатывает импланты нервных клеток для лечения травм спинного мозга. Причем «вырастить» для себя новые нейроны должен сам организм человека.

Ключевое слово здесь – стволовые клетки. Это незрелые, «базовые» клетки – предшественницы всех тканей организма. Они могут самообновляться, делиться и, главное, преобразовываться в клетки любых органов и тканей. Это преобразование называют дифференцированием.

Существуют разные виды стволовых клеток, и уже сейчас их широко используют в медицине для лечения тяжелых заболеваний. Больше всего стволовых клеток – в организме детей. У людей старшего возраста их меньше, но медицина научилась получать стволовые клетки из других видов клеток – костного мозга, жировых, кроветворных клеток и т. д.

Компания Matricelf, которой руководит доктор Ассаф Токер, впервые смогла не просто произвести индуцированные стволовые клетки из клеток крови человека, но сделать это в соответствии с правилами производства лекарственных средств (GMP). Это значит, что теперь их можно использовать для экспериментов – вначале на животных, а потом и на человеке.

Технология на Нобелевскую премию

Индуцированные плюрипотентные стволовые (иПС) клетки – это особый тип стволовых клеток. Они получаются в результате репрограммирования взрослых соматических клеток. С помощью «коктейля» из четырех специальных белков и других факторов зрелые, уже «специализированные» клетки возвращают обратно в эмбриональное состояние.

Matriself пользуется технологией перепрограммирования взрослых клеток в стволовые, разработанной японским исследователем Синъя Яманакой (Shinya Yamanaka) совместно с Джоном Гордоном. За открытие самого явления репрограммирования клеток Гордон получил Нобелевскую премию по медицине 2012 года.

При репрограммировании в клетки вводят четыре специальных белка-фактора – их называют «коктейль Яманаки», по имени первооткрывателя. Они заставляют ДНК в клетке «переупаковаться». При этом участки со многими генами, которые работают в молодых клетках, раскручиваются и становятся доступны для считывания. В итоге и получаются иПС-клетки. Они могут «превратиться» (дифференцироваться) в различные клетки, в том числе и нервные.

В специальном гидрогеле, который разрабатывает Matriself, компания будет выращивать для каждого пациента «личный» трансплантат нерва, полученный из его собственных тканей. Его будут использовать для лечения травмы спинного мозга у парализованных людей.

Как это работает?

Первым шагом будет биопсия: у пациента возьмут немного внутрибрюшной жировой ткани. Из нее компания создает специальный чувствительный к температуре гидрогель. При комнатной температуре он будет жидким, а нагреваясь до температуры тела, будет затвердевать.

Затем у пациента возьмут некоторое количество крови и превратят ее в стволовые клетки.

Стволовые клетки помещают в гидрогель, где они снова дифференцируются в специальные клетки, но уже не крови. Под воздействием различных белков и других факторов роста иПС-клетки превратятся в двигательные нейроны, которые отвечают за движения и подают электрохимические импульсы-команды мышцам и другим тканям.

В итоге внутри гидрогеля, служащего трехмерным каркасом, вне живого организма вырастет ткань нервных клеток. Потом эту ткань имплантируют в поврежденный участок спинного мозга, «заращивая» повреждение.

Как вариант гидрогель и стволовые клетки можно использовать в качестве материала в биологическом 3D-принтере. Использование 3D- принтера позволит с высокой степенью точности контролировать плотность и форму имплантата. Оно также даст возможность интегрировать в имплантат дополнительные компоненты.

Большое преимущество такой ткани – то, что она с генетической точки зрения принадлежит самому пациенту. Это снижает риск того, что организм отторгнет транспланируемые ткани. А значит, после трансплантации пациенту не нужно будет принимать препараты, подавляющие иммунную систему (так как именно она признает трансплантат чужеродной тканью и начинает атаковать).

На каком этапе разработка?

Доктор Ассаф Токер считает, что эксперименты на животных могут стартовать уже в начале 2023 года. Вначале будут ставить опыты на мышах, через несколько месяцев – полноценный эксперимент на крысах. Животным будут наносить травму спинного мозга, а затем делать трансплантацию выращенных специально для них нервных клеток. После этого тесты должны показать, насколько полноценно «новые» нервы связали два участка спинного мозга.

Затем в течение девяти месяцев будут проверять безопасность имплантации, в том числе то, не вызывает ли она развития раковых опухолей.

Если этот этап завершится успешно, Matriself перейдет к экспериментам на добровольцах в 2025 году.

По словам Токера, уже полученных инвестиций хватит компании до середины 2025 года. Известный бизнесмен Сами Саголь, который специализируется на развитии нейронауки в Израиле, вложил в Matriself 13,5 миллиона шекелей. Еще 3 миллиона шекелей добавила другая группа инвесторов.

По материалу TheMarker, «Детали», Дарья Гершберг. Фото: Depositphotos.com √