Kleine im Labor gezüchtete Rückenmarkstränge könnten der Schlüssel zur Heilung von Lähmungen sein | Universität von Minnesota Forscher haben einen bemerkenswerten neuen Ansatz zur Reparatur von Rückenmarksverletzungen entwickelt, indem sie 3D-Druck, Stammzellen und im Labor gezüchtete Gewebe kombinieren. Sie haben winzige Gerüste entwickelt, die Stammzellen anleiten, Nervenfasern zu bilden, die durch durchtrennte Rückenmarkstränge überbrücken können. In Experimenten mit Ratten stellte diese Methode Nervenverbindungen und Bewegungen wieder her und bietet neue Hoffnung, dass eines Tages ähnliche Techniken Menschen mit Lähmungen helfen könnten. Durchbruch in der Behandlung von Rückenmarksverletzungen Erstmals haben Wissenschaftler an der Universität von Minnesota Twin Cities erfolgreich 3D-Druck, Stammzellwissenschaft und im Labor gezüchtete Gewebe kombiniert, um einen neuen Ansatz zur Behandlung von Rückenmarksverletzungen zu erkunden. Details der Arbeit erscheinen in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials, einer peer-reviewed wissenschaftlichen Zeitschrift. Rückenmarksverletzungen betreffen mehr als 300.000 Menschen in den Vereinigten Staaten, so das National Spinal Cord Injury Statistical Center. Es gibt noch keine Behandlung, die die Lähmung und die langfristigen Schäden, die diese Verletzungen verursachen, vollständig umkehren kann. Eine der größten Hürden für die Genesung ist, dass Nervenzellen absterben und die verbleibenden Fasern nicht über die Verletzungsstelle nachwachsen können. Das Team aus Minnesota hat seine Studie so konzipiert, dass es diese Herausforderung direkt anspricht. 3D-gedruckte Gerüste und Stammzellen Die Forscher entwickelten eine spezialisierte 3D-gedruckte Struktur, die als Organoidgerüst bekannt ist. Dieses winzige Gerüst enthält mikroskopische Kanäle, die mit spinalen neuralen Vorläuferzellen (sNPCs) gefüllt sind. Diese Zellen, die aus menschlichen adulten Stammzellen stammen, können sich teilen und sich in spezifische Arten von reifen Nervenzellen entwickeln. „Wir nutzen die 3D-gedruckten Kanäle des Gerüsts, um das Wachstum der Stammzellen zu lenken, was sicherstellt, dass die neuen Nervenfasern auf die gewünschte Weise wachsen“, sagte Guebum Han, ein ehemaliger Postdoktorand für Maschinenbau an der Universität von Minnesota und Erstautor des Papiers, der derzeit bei Intel Corporation arbeitet. „Diese Methode schafft ein Relais-System, das, wenn es im Rückenmark platziert wird, den beschädigten Bereich umgeht.“ Erfolgreiche Transplantationen in Tiermodellen In ihrer Studie transplantierten die Forscher diese Gerüste in Ratten mit vollständig durchtrennten Rückenmarksträngen. Die Zellen differenzierten sich erfolgreich zu Neuronen und verlängerten ihre Nervenfasern in beide Richtungen – rostral (zum Kopf) und kaudal (zum Schwanz) – um neue Verbindungen mit den bestehenden Nervenbahnen des Wirts zu bilden. Die neuen Nervenzellen integrierten sich im Laufe der Zeit nahtlos in das Rückenmarkgewebe des Wirts, was zu einer signifikanten funktionellen Genesung bei den Ratten führte. Auf dem Weg zur klinischen Übersetzung „Die regenerative Medizin hat eine neue Ära in der Forschung zu Rückenmarksverletzungen eingeläutet“, sagte Ann Parr, Professorin für Neurochirurgie an der Universität von Minnesota. „Unser Labor ist gespannt darauf, das zukünftige Potenzial unserer ‚mini Rückenmarkstränge‘ für die klinische Übersetzung zu erkunden.“ ...