Een klein, met stamcellen volgeladen implantaat uit de 3D-printer bevordert bij ratten het herstel van beschadigd ruggenmerg.
Langs het midden van je rug loopt een bundel zenuwen, je ruggenmerg. Onderdeel van je centrale zenuwstelsel geven deze zenuwen signalen vanuit je brein door naar de rest van je lichaam. Beschadigingen aan dit ‘doorgeefluik’ kunnen dan ook desastreuze gevolgen hebben; van minder gevoel in je ledematen tot volledige verlamming.
Onderzoekers aan de Universiteit van Californië (UC San Diego) hebben zich toegespitst op het genezen van dergelijke aandoeningen. Ze ontwikkelden een kunstmatig stukje ruggenmerg dat in ratten het herstel van ruggenmergletsel aanzienlijk bevordert. Het mechanisme is in de toekomst op te schalen voor menselijk gebruik, schreef het team onlangs in vakblad Nature Medicine.
Lees ook: Wetenschappers laten ruggenmerg muis regenereren
Dwarslaesie
Vaak is het een auto-ongeluk, een steek- of schotwond, of simpelweg een flinke val dat uitmondt in ruggenmergletsel (of dwarslaesie). Maar wat de oorzaak ook is, de gevolgen zijn vaak min of meer hetzelfde. Een dwarslaesie begint meestal met schade aan de wervels om de zenuwbundel, die door de klap ontwricht raken, samengedrukt worden of kapot gaan.
De beschadigde wervels kunnen vervolgens het tere ruggenmerg zelf aantasten waardoor dat (een deel van) zijn taken niet meer kan uitvoeren. Het is vooral schade aan de tot wel 100 centimeter lange axonen – uitlopers van neuronen die door middel van elektrische signalen informatie vanuit het brein doorgeven – ook wel zenuwvezels genoemd, waardoor verlamming in verschillende mate optreedt.
Herstel
Het team werkte daarom de afgelopen jaren aan manieren om herstel van deze axonen in het ruggenmerg aan te sporen. Door de connecties tussen het brein en het lichaam te herstellen, zal functie van de aangetaste ledematen volgens de onderzoekers namelijk grotendeels terugkeren.
Het kleine, implantaat, rechtstreeks uit de 3D-printer, bevordert ruggenmergherstel in ratten. © University of California San Diego
Hierom ontwikkelde het team onlangs met behulp van een 3D-printer kunstmatige stukjes ruggenmerg, volgeladen met stamcellen – cellen die zich in dit geval tot zenuwen kunnen ontwikkelen. Het moet helpen de herstellende axonen letterlijk in goede banen te leiden. De zenuwvezels groeien uit zichzelf namelijk alle kanten op; het implantaat moet ervoor zorgen dat de axonen netjes georganiseerd terug groeien, zoals voor het letsel, en zo de verbroken verbinding herstellen.
Bij ratten die de 2 millimeter dikke implantaten in beschadigd ruggenmerg ingebouwd kregen, bleek nieuw weefsel de verwonding na een aantal maanden volledig bedekt te hebben. Ook bleek de verbinding tussen de zenuwcellen hersteld en konden de ratten de eerder deels verlamde achterpoten na de behandeling aanzienlijk beter bewegen.
Opschalen
“Een cruciale stap richting klinische proeven om ruggenmergletsel bij mensen te herstellen”, stelt co-auteur Kobi Koffler in een persbericht. Momenteel werken de onderzoekers dan ook aan het opschalen van het mechanisme en staan tests op grotere dieren in de planning. Naast stamcellen wil het team in de toekomst ook bepaalde eiwitten aan het implantaat toevoegen. Die zouden overleving van de stamcellen en groei van de axonen nog verder moeten bevorderen.
Bronnen: Nature Medicine, University of California San Diego via EurekAlert!
Beeld: Jacob Koffler and Wei Zhu/University of California San Diego
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!