Omurilik Yaralanmaları Tedavisinde 3D Baskılı Silikon ve Kök Hücre İmplantı

Minnesota Üniversitesi'nde araştırmacılar, omirilik yaralanmalarında kullanılacak, 3D baskılı silikon iskelelere nöronal kök hücrelerin tohumlanması şeklinde potansiyel bir çözüme işaret ediyorlar.

Omurilik yaralanması geçiren hastalar yaşanan sakatlıklar ve onları düzeltmek için bir yol bulmakta zorlanırlar. Omurga yaralanmaları enerji şebekesinde yaşanan arızalara benzer. Hasarın her iki tarafındaki her şey mükemmel şekilde işlev görse bile, hasar(Kırılma, kopma) tüm sistemi etkin bir şekilde kapatabilir. Minnesota Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, her şeyi tekrar bir araya getirebilecek bir cihaz tasarladılar. 3D baskılı nöronal kök hücrelerle kaplanan bir silikon iskeleden oluşan yapı, hastanın bazı motor kontrollerini yeniden kazanmasına izin vermek için implante(Kalan sinirler arasında yeni bağlantılar geliştirdiği yaralanma bölgesine)  edilebilir.

Hasarlı bir omirilik tamir yapmanın zor olduğu bir yapıdır. Yine de son yıllarda farklı tedavi yöntemleri geliştiriliyor. Geliştirilen gen terapisi, skar dokusunu yıkmaya ve sinir hücrelerini yeniden canlandırmaya yardımcı olabilir. Diğer bir yöntem ise yaralanan bölgenin bypasıdır. Beyinden gelen mesajları bilgisayarla yeniden yönlendirerek, sinyalleri vücudun alt kısmına yerleştirilmiş bir cihaza kablosuz olarak göndermeyi deneyen tedaviler de son yıllarda öne çıkmaktadır. 

Yeni tedavi, her iki yaklaşımın bir karışımı olabilir. Minnesota ekibi, uyarılmış pluripotent kök hücreleri toplayarak çalışmaya başladılar. Nöronsal kök hücreleri biyo mühendislikle bir kez tasarlandı mı, bunları biyo 3D yazıcılara silikon iskelet ve nöronal kök hücre katmanları haline getirmek mümkün olabiliyor. Geliştirilen bu cihaz omurilik yaralanmasının yerinde implante edilebilir, burada cihaz yeni sinirler oluşturacak şekilde kök hücreleri besler ve hasarsız hücreleri yaralanmanın her iki tarafına bağlar.

Araştırmacılardan Michael McAlpine “Bu çalışma puliripotent kök hücrelerin 3D baskılı bir iskele yapıya yerleştirilip nöronal hücrelere evrelenen ilk çalışmadır. Bu çalışma gerçekten çok zor ,çünkü nöronal kök hücrelerin 3D basmak ve onları canlı ve olumlu tutmak uğraştırıcı. Araştırmacılar bu çalışmada basılan hücrelerin % 75’ini canlı tuttular ve sonrasında bu hücreleri sağlıklı nöronlara çevirebildiler.” diyor

Laboratuar testleri, hayvan modellerinde nöronların silikon iskele kanalları boyunca büyüdüğünü ve aktif olduklarını göstermiştir. Araştırmacılar, cihazın henüz hasta grubunda test edilmemiş olması ve hastaların tam olarak tekrar yürüyebildikleri tam bir iyileşme olmasına rağmen gelecekte yapılacak çalışmalarla önemli gelişmeler kaydedileceğini söylüyorlar. 

Çalışmanın ortak yazarı Ann Parr, “Yaralanma boyunca herhangi bir sinyal vermenin hastaların işlevlerini iyileştirebileceğini bulduk. Omurilik yaralanmaları olan insanların ancak tekrar yürüyebiliyor olmaları halinde mutlu olacağına dair bir algı var. Gerçekte ise mesane kontrolü yada kontrol edilemeyen bacak hareketlerini durdurmak gibi küçük işlevleri bile kazanmak hastalar için büyük anlam ifade ediyor. Basit gelişmeler bu hastaların yaşam koşullarında iyileşmeye neden olacaktır.” diyor. Araştırma Advanced Functional Materials dergisinde yayınlandı

Kaynak: https://newatlas.com/3d-print-neurons-bridge-spinal-cord-injury/55849/