Современные стратегии регенеративной терапии спинальной травмы
- Авторы: Баклаушев В.П.1,2
-
Учреждения:
- Федеральный центр мозга и нейротехнологий Федерального медико-биологического агентства России
- Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук
- Выпуск: Том 18, № 4 (2023)
- Страницы: 658-660
- Раздел: Материалы конференции
- URL: https://bakhtiniada.ru/2313-1829/article/view/256296
- DOI: https://doi.org/10.17816/gc623401
- ID: 256296
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Позвоночно-спинномозговая травма (ПСМТ) является одной из основных причин гибели и глубокой инвалидизации в молодом возрасте. Частота ПСМТ составляет 0,6–1,0 на 10 000 населения. Эффективные методы восстановления локомоторной функции при тяжёлой ПСМТ отсутствуют. Для протезирования локомоции активно разрабатываются технологии экзоскелетов, управляемых с помощью ВСI. Несмотря на отсутствие обнадёживающих данных при тяжёлой ПСМТ, определённые надежды всё ещё возлагаются на регенеративные технологии восстановления спинного мозга. Ограниченные возможности регенерации ЦНС у человека требуют создания новых источников нейральных стволовых клеток (НСК) для регенерации. Таким источником могут быть репрограммированные в нейральном направлении аутологичные соматические клетки [1]. В отличие от взрослых НСК, наличие которых у человека в последнее время ставится под сомнение, репрограммированные НСК характеризуются повышенной способностью к нейрональной дифференцировке, несмотря на воспалительное микроокружение взрослого мозга. Вместе с тем до сих пор непонятен состав нейроглиальных прогениторов, необходимый для эффективной регенерации повреждённых аксонов пирамидного тракта [2]. Предпринимаются весьма интересные попытки прямого репрограммирования глиальных клеток in situ с помощью различных биотехнологических подходов [3]. Краеугольной проблемой успешной регенеративной терапии ПСМТ является предотвращение развития грубого соединительнотканного рубца на месте травмы, препятствующего регенерации проводящих путей спинного мозга. С целью его преодоления разрабатываются различные скаффолды, облегчающие прорастание аксонов, а также испытываются различные генотерапевтические средства нокдауна ключевых факторов образования рубца или наоборот, активации ремоделирования внеклеточного матрикса и репаративной регенерации.
Крайне интересным и перспективным представляется применение при ПСМТ нейромодуляции. Показано, что эпидуральная стимуляция в зоне L2-S1 у человека и млекопитающих активирует так называемые SPG нейроны, обеспечивающие функционирование спинального генератора ходьбы. Одним из наиболее перспективных подходов представляется комбинирование нейротехнологий и регенеративных технологий, в частности, имплантации скаффолдов с репрограммированными клетками с последующей нейромодуляцией [4].
Полный текст
Позвоночно-спинномозговая травма (ПСМТ) является одной из основных причин гибели и глубокой инвалидизации в молодом возрасте. Частота ПСМТ составляет 0,6–1,0 на 10 000 населения. Эффективные методы восстановления локомоторной функции при тяжёлой ПСМТ отсутствуют. Для протезирования локомоции активно разрабатываются технологии экзоскелетов, управляемых с помощью ВСI. Несмотря на отсутствие обнадёживающих данных при тяжёлой ПСМТ, определённые надежды всё ещё возлагаются на регенеративные технологии восстановления спинного мозга. Ограниченные возможности регенерации ЦНС у человека требуют создания новых источников нейральных стволовых клеток (НСК) для регенерации. Таким источником могут быть репрограммированные в нейральном направлении аутологичные соматические клетки [1]. В отличие от взрослых НСК, наличие которых у человека в последнее время ставится под сомнение, репрограммированные НСК характеризуются повышенной способностью к нейрональной дифференцировке, несмотря на воспалительное микроокружение взрослого мозга. Вместе с тем до сих пор непонятен состав нейроглиальных прогениторов, необходимый для эффективной регенерации повреждённых аксонов пирамидного тракта [2]. Предпринимаются весьма интересные попытки прямого репрограммирования глиальных клеток in situ с помощью различных биотехнологических подходов [3]. Краеугольной проблемой успешной регенеративной терапии ПСМТ является предотвращение развития грубого соединительнотканного рубца на месте травмы, препятствующего регенерации проводящих путей спинного мозга. С целью его преодоления разрабатываются различные скаффолды, облегчающие прорастание аксонов, а также испытываются различные генотерапевтические средства нокдауна ключевых факторов образования рубца или наоборот, активации ремоделирования внеклеточного матрикса и репаративной регенерации.
Крайне интересным и перспективным представляется применение при ПСМТ нейромодуляции. Показано, что эпидуральная стимуляция в зоне L2-S1 у человека и млекопитающих активирует так называемые SPG нейроны, обеспечивающие функционирование спинального генератора ходьбы. Одним из наиболее перспективных подходов представляется комбинирование нейротехнологий и регенеративных технологий, в частности, имплантации скаффолдов с репрограммированными клетками с последующей нейромодуляцией [4].
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Источник финансирования. Работа выполнена при финансовой поддержке ФМБА России (НИР «Нейромодуляция-приматы»).
Об авторах
В. П. Баклаушев
Федеральный центр мозга и нейротехнологий Федерального медико-биологического агентства России; Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: baklaushev@fccps.ru
Россия, Москва; Москва
Список литературы
- Ahlfors J.E., Azimi A., El-Ayoubi R., et al. Examining the fundamental biology of a novel population of directly reprogrammed human neural precursor cells // Stem Cell Research & Therapy. 2019. Vol. 10, N 1. P. 166. doi: 10.1186/s13287-019-1255-4
- Baklaushev V.P., Durov O.V., Kalsin V.A., et al. Disease modifying treatment of spinal cord injury with directly reprogrammed neural precursor cells in non-human primates // World Journal of Stem Cells. 2021. Vol. 13, N 5. P. 452–469. doi: 10.4252/wjsc.v13.i5.452
- Qian H., Kang X., Hu J., et al. Reversing a model of Parkinson’s disease with in situ converted nigral neurons // Nature. 2020. Vol. 582, N 7813. P. 550–556. doi: 10.1038/s41586-020-2388-4. Erratum in: Nature. 2020. Vol. 584, N 7820. P. E17. doi: 10.1038/s41586-020-2583-3
- Siddiqui A.M., Islam R., Cuellar C.A., et al. Newly regenerated axons via scaffolds promote sub-lesional reorganization and motor recovery with epidural electrical stimulation // NPJ Regenerative Medicine. 2021. Vol. 6, N 1. P. 66. doi: 10.1038/s41536-021-00176-6
Дополнительные файлы
