Kleine laboratorium-gegroeide ruggenmerg kunnen de sleutel zijn tot het genezen van verlamming | Universiteit van Minnesota Onderzoekers hebben een opmerkelijke nieuwe benadering ontwikkeld voor het repareren van ruggenmergletsel door 3D-printen, stamcellen en laboratorium-gegroeide weefsels te combineren. Ze hebben kleine steigers ontworpen die stamcellen begeleiden om zenuwvezels te vormen die in staat zijn om doorgesneden ruggenmergen te overbruggen. In experimenten met ratten herstelde deze methode zenuwverbindingen en beweging, wat nieuwe hoop biedt dat soortgelijke technieken op een dag mensen met verlamming kunnen helpen. Doorbraak in de behandeling van ruggenmergletsel Voor het eerst hebben wetenschappers aan de Universiteit van Minnesota Twin Cities met succes 3D-printen, stamcelwetenschap en laboratorium-gegroeide weefsels gecombineerd om een nieuwe benadering voor de behandeling van ruggenmergletsel te verkennen. Details van het werk verschijnen in het tijdschrift Advanced Healthcare Materials, een peer-reviewed wetenschappelijk tijdschrift. Ruggenmergletsel treft meer dan 300.000 mensen in de Verenigde Staten, volgens het National Spinal Cord Injury Statistical Center. Er is nog steeds geen behandeling die de verlamming en de langdurige schade die deze verwondingen veroorzaken volledig kan omkeren. Een van de grootste obstakels voor herstel is dat zenuwcellen sterven, en de overgebleven vezels niet kunnen hergroeien over de plaats van de verwonding. Het team van Minnesota heeft hun studie ontworpen om deze uitdaging rechtstreeks aan te pakken. 3D-geprinte steigers en stamcellen De onderzoekers ontwikkelden een gespecialiseerde 3D-geprinte structuur die bekend staat als een organoïde steiger. Dit kleine frame bevat microscopische kanalen die zijn gevuld met ruggenmergneurale voorlopercellen (sNPC's). Deze cellen, die afkomstig zijn van menselijke volwassen stamcellen, kunnen zich delen en zich ontwikkelen tot specifieke soorten volwassen zenuwcellen. "We gebruiken de 3D-geprinte kanalen van de steiger om de groei van de stamcellen te sturen, wat ervoor zorgt dat de nieuwe zenuwvezels op de gewenste manier groeien," zei Guebum Han, een voormalige postdoctoraal onderzoeker in de werktuigbouwkunde aan de Universiteit van Minnesota en eerste auteur van het artikel die momenteel bij Intel Corporation werkt. "Deze methode creëert een relais systeem dat, wanneer het in het ruggenmerg wordt geplaatst, het beschadigde gebied omzeilt." Succesvolle transplantaties in diermodellen In hun studie transplantaten de onderzoekers deze steigers in ratten met volledig doorgesneden ruggenmergen. De cellen differentieerden met succes in neuronen en strekten hun zenuwvezels in beide richtingen - rostraal (richting het hoofd) en caudaal (richting de staart) - om nieuwe verbindingen te vormen met de bestaande zenuwcircuits van de gastheer. De nieuwe zenuwcellen integreerden na verloop van tijd naadloos in het ruggenmergweefsel van de gastheer, wat leidde tot significante functionele herstel bij de ratten. Op weg naar toekomstige klinische vertaling "Regeneratieve geneeskunde heeft een nieuw tijdperk in het onderzoek naar ruggenmergletsel ingeluid," zei Ann Parr, professor neurosurgery aan de Universiteit van Minnesota. "Ons laboratorium is enthousiast om het toekomstige potentieel van onze 'mini ruggenmergen' voor klinische vertaling te verkennen." ...