Ученые нашли способ обратить вспять «необратимое» повреждение нервов

Ученые из Кембриджского университета создали миниатюрные модели мозга и спинного мозга, выращенные в лаборатории из стволовых клеток. Эти «органоиды» имитируют передачу сигналов движения по нервной системе человека. В ходе исследования, опубликованного в журнале Cell Reports, команда обнаружила, что повреждение нервов, которое считалось необратимым, может быть обратимым при определенных условиях.

Исследователи поддерживали эти миниатюрные системы в лаборатории более года. Они выяснили, что примерно до 150-го дня развития (что соответствует середине беременности) поврежденные аксоны — длинные отростки нервных клеток — могли регенерировать. После этого срока способность нейронов к восстановлению резко снижалась.

«Нейроны, взятые из менее зрелых органоидов, отращивали длинные волокна после травмы, но нейроны из более зрелых органоидов демонстрировали резкое падение способности к регенерации. Другими словами, плохая регенерация заложена в человеческие нейроны по мере их созревания в центральной нервной системе», — объяснил Джордж Гиббонс, первый автор исследования.

Анализ активности генов выявил сеть генов, которая действует как биологический переключатель, ограничивающий рост аксонов по мере созревания нейронов. Когда исследователи заблокировали ключевые регуляторы в этой сети, нейроны снова обрели способность отращивать аксоны.

В поисках лекарств, воздействующих на эту генную сеть, ученые обнаружили многообещающий препарат — линестренол. Это гормональное средство, одобренное для лечения некоторых нарушений менструального цикла и в качестве контрацептива. При тестировании на поврежденных нейронах линестренол значительно улучшил регенерацию аксонов.

«Когда мозг и спинной мозг повреждены, нервные волокна, передающие сигналы движения, редко отрастают заново. Вот почему паралич обычно необратим. Но мы точно не знали, когда именно способность аксонов к регенерации становится ограниченной. Наша модель дает веские основания полагать, что этот блок формируется во время развития, и его можно обратить вспять даже после этого момента», — отметил ведущий автор исследования доктор Андраш Лакатош.

Ученые подчеркивают, что технология органоидов становится все более ценной для изучения биологии человека. В отличие от моделей на грызунах, органоиды из человеческих стволовых клеток точнее воспроизводят человеческую биологию, помогая преодолеть разрыв между экспериментами на животных и реальными результатами лечения пациентов.