Rigenerazione midollo spinale-Immagine Credit Public Domain-
Visualizzazione dell’intero midollo spinale delle proiezioni rigeneranti dal midollo spinale toracico inferiore che proiettano ai centri di esecuzione ambulanti. Credito: EPFL / .Neurorestore-
Gli scienziati del Centro di Ricerca NeuroRestore in Svizzera, riferiscono su Science di aver sviluppato una terapia genica che stimola la ricrescita dei nervi attraverso lesioni del midollo spinale e guida i nervi a riconnettersi ai loro obiettivi naturali per ripristinare la mobilità, come dimostrato nelle sperimentazioni con i topi.
Quando il midollo spinale dei topi e degli esseri umani è parzialmente danneggiato, alla paralisi iniziale segue un ampio e spontaneo recupero della funzione motoria. Tuttavia, dopo una lesione completa del midollo spinale, questa riparazione naturale del midollo spinale non avviene e non vi è alcun recupero. Un recupero significativo dopo lesioni gravi richiede strategie che promuovano la rigenerazione delle fibre nervose, ma le condizioni necessarie affinché queste strategie possano ripristinare con successo la funzione motoria sono rimaste sfuggenti.
Scoperte precedenti e sviluppi recenti
“Cinque anni fa, abbiamo dimostrato che le fibre nervose possono essere rigenerate attraverso lesioni del midollo spinale anatomicamente complete”, afferma Mark Anderson, autore senior dello studio. “Ma ci siamo anche resi conto che questo non era sufficiente per ripristinare la funzione motoria, poiché le nuove fibre non riuscivano a connettersi ai punti giusti sull’altro lato della lesione“.
Anderson è il Direttore del Dipartimento di rigenerazione del sistema nervoso centrale presso NeuroRestore e ricercatore del Wyss Center for Bio and Neuroengineering.
Visualizzazione dell’intero midollo spinale delle proiezioni rigeneranti dal midollo spinale toracico inferiore che proiettano ai centri di esecuzione ambulanti. Credito: EPFL/Neurorestore
Lavorando in tandem con colleghi dell’Università della California, Los Angeles (UCLA) e della Harvard Medical School, gli scienziati hanno utilizzato attrezzature all’avanguardia presso le strutture Campus Biotech dell’EPFL a Ginevra per eseguire analisi approfondite e identificare quale tipo di neurone è coinvolto nella riparazione naturale del midollo spinale dopo una lesione parziale. “Le nostre osservazioni, utilizzando il sequenziamento dell’RNA nucleare di singole cellule, non solo hanno individuato gli assoni specifici che devono rigenerarsi, ma hanno anche rivelato che questi assoni devono riconnettersi ai loro obiettivi naturali per ripristinare la funzione motoria”, afferma Jordan Squair, il primo autore dello studio.
I risultati dello studio sono stati pubblicati nel numero di Science del 22 settembre 2023.
Verso una combinazione di approcci
La scoperta del team ha contribuito alla progettazione di una terapia genica su più fronti. Gli scienziati hanno attivato programmi di crescita nei neuroni identificati nei topi per rigenerare le loro fibre nervose, hanno sovraregolato proteine specifiche per supportare la crescita dei neuroni attraverso il nucleo della lesione e hanno somministrato molecole guida per attirare le fibre nervose rigeneranti verso i loro bersagli naturali sotto la lesione. “Ci siamo ispirati alla natura quando abbiamo progettato una strategia terapeutica che replica i meccanismi di riparazione del midollo spinale che si verificano spontaneamente dopo lesioni parziali”, afferma Squair.
Visualizzazione dell’intero midollo spinale delle proiezioni rigeneranti dal midollo spinale toracico inferiore che proiettano ai centri di esecuzione ambulanti. Credito: EPFL/Neurorestore-
I topi con lesioni del midollo spinale anatomicamente complete hanno riacquistato la capacità di camminare, esibendo schemi di andatura che somigliavano a quelli quantificati nei topi che avevano ripreso a camminare naturalmente dopo lesioni parziali. Questa osservazione ha rivelato una condizione precedentemente sconosciuta affinché le terapie rigenerative abbiano successo nel ripristinare la funzione motoria dopo un neurotrauma. “Ci aspettiamo che la nostra terapia genica agisca in sinergia con le altre nostre procedure che comportano la stimolazione elettrica del midollo spinale“, afferma Grégoire Courtine, autore senior dello studio e Direttore di NeuroRestore insieme a Jocelyne Bloch. “Crediamo che una soluzione completa per il trattamento delle lesioni del midollo spinale richiederà entrambi gli approcci”.
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Anche se devono ancora essere superati molti ostacoli prima che questa terapia genica possa essere applicata agli esseri umani, gli scienziati hanno mosso i primi passi verso lo sviluppo della tecnologia necessaria per raggiungere questo obiettivo negli anni a venire.
Fonte: Science
