Investigadores de la Facultad de Medicina de UC San Diego y del Instituto de Ingeniería en Medicina han desarrollado un implante de médula espinal que podría revolucionar la forma en que reparamos el tejido nervioso . El implante es una réplica de la médula espinal de 2 mm con un andamio que contiene células madre neurales. Los investigadores lo probaron recientemente, mostrando mejoras en la regeneración en ratas. Sin embargo, con el tiempo, la tecnología podría llegar a los ensayos en humanos, donde podría ayudar a procedimientos médicos cruciales que cambian vidas.
Los investigadores desarrollaron los implantes para promover el crecimiento de los nervios en las lesiones de la médula espinal y mejorar las conexiones. El implante se enfoca en axones, extensiones largas en forma de zarcillo en las células nerviosas que forman conexiones con otras células. Ayuda a organizar los axones en regeneración, replicando la anatomía de la médula espinal previa a la lesión. Los experimentos también utilizaron la impresión 3D para crear andamios que imitan las estructuras del sistema nervioso central. Este aspecto del implante de médula espinal, según los investigadores, actúa como un puente.
» En los últimos años y artículos, nos hemos acercado progresivamente al objetivo de la regeneración abundante y a larga distancia de los axones lesionados en la lesión de la médula espinal, que es fundamental para cualquier restauración real de la función física «, dijo el coautor principal Mark Tuszynski. , MD, PhD, profesor de neurociencia y director del Instituto de Neurociencia Traslacional de la Facultad de Medicina de UC San Diego.
Impresión de andamios con células madre
Los implantes tienen un tamaño de 2 milímetros y son el producto de la tecnología del método de impresión por proyección continua a microescala (μCPP). μCPP permitió a los investigadores imprimir andamios de hidrogel biomimético en 3D que cumplían con las dimensiones exactas de la médula espinal de los roedores en 1,6 segundos, por lo que el proceso también es increíblemente rápido. » Esto muestra la flexibilidad de nuestra tecnología de impresión 3D «, dijo el coautor principal Wei Zhu, PhD, becario postdoctoral en nanoingeniería. » Podemos imprimir rápidamente un implante que se adapte perfectamente al sitio lesionado de la médula espinal del anfitrión, independientemente del tamaño y la forma «.
Los investigadores los cargaron con células madre neurales y los insertaron en sitios de lesiones graves de la médula espinal en ratas. Luego, observaron que el nuevo tejido de la médula espinal había vuelto a crecer completamente donde estaba la lesión, conectando los extremos cortados de la médula espinal del huésped. Todas las ratas de la muestra recuperaron una mejora motora funcional significativa en sus patas traseras. Habiendo logrado esta hazaña con las ratas, los investigadores avanzarán la investigación con animales más grandes eventualmente.
Todos los sistemas circulatorios de la muestra llegaron a los implantes, formando redes funcionales de vasos sanguíneos. Esto ayuda a que las células madre neurales sobrevivan. Los investigadores desarrollaron andamios con alta compatibilidad que el cuerpo anfitrión maneja naturalmente la mayor parte de la reparación de la conexión.
Imagen destacada cortesía de Jacob Koffler, PhD, y Wei Zhu, PhD.
