Aconsegueixen de reparar lesions medul·lars en ratolins amb injeccions de nanofibres

Investigadors de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) han aconseguit de recuperar la mobilitat en ratolins amb greus lesions medul·lars mitjançant una injecció de nanofibres sintètiques que han reparat la lesió. L’avanç, que publica avui la revista ‘Science’, consisteix a injectar nanofibres, que contenen “molècules dansants” i estimulen eficaçment els receptors cel·lulars promovent la regeneració medul·lar.

Després d’una sola injecció, animals paralitzats per lesions greus de medul·la espinal tractats amb aquesta nova teràpia van tornar a caminar en tan sols quatre setmanes. El treball ha estat encapçalat pel professor de l’IBEC, Samuel Stupp, que és director del Simpson Querrey Institute for BioNanotechnology de la Universitat de Northwestern a Chicago, i per la investigadora de l’IBEC Zaida Álvarez Pinto, que ha explicat que “una vegada que la teràpia fa la seva funció, els materials es biodegraden en dotze setmanes en nutrients per a les cèl·lules i després desapareixen per complet del cos sense efectes secundaris notables”.

Segons el Centre Nacional d’Estadístiques de Lesions de la Medul·la Espinal, gairebé tres-centes mil persones viuen actualment amb algun tipus de lesió de medul·la espinal als EUA i menys del 3% de les que sofreixen lesions completes recuperen les funcions físiques bàsiques.

“Actualment, no existeixen teràpies que desencadenin la regeneració de la medul·la espinal”, segons Stupp, expert en medicina regenerativa. L’objectiu de l’estudi ha estat trobar una teràpia que pugui evitar que les persones quedin paralítiques després d’un trauma o malaltia greu en la medul·la espinal, un desafiament científic perquè el sistema nerviós central, que inclou cervell i medul·la espinal, no té cap capacitat significativa per reparar-se després d’una lesió o després de l’inici d’una malaltia degenerativa.

“Anirem directament a l’Agència d’Administració d’Aliments i Medicaments als EUA per iniciar el procés d’aprovació d’aquesta nova teràpia per al seu ús en pacients humans”, ha anunciat Stupp.

Injectada com un líquid, les nanofibres es converteixen en gel immediatament en una complexa xarxa que imita la matriu extracel·lular de la medul·la espinal. En fer coincidir l’estructura de la matriu, imitar el moviment de les molècules biològiques i incorporar senyals per als receptors, el material sintètic pot comunicar-se amb les cèl·lules.

“El secret d’aquest revolucionari tractament és sintonitzar el moviment de les molècules perquè trobin i activin adequadament els receptors cel·lulars en constant moviment”, ha revelat Álvarez.

“La innovació clau en la nostra recerca, que mai s’havia fet abans, és controlar el moviment col·lectiu de més de cent mil molècules dins les nostres nanofibres. En fer que les molècules es moguin, ballin o fins i tot saltin temporalment d’aquestes estructures, conegudes com a polímers supramoleculars, es connecten de manera més eficaç amb els receptors de les cèl·lules, que es mouen constantment”, han detallat els investigadors.

Les injeccions de nanofibres indueixen la regeneració dels axons de les neurones de la medul·la lesionades i també ajuden les neurones a sobreviure després de la lesió, fan proliferar altres tipus cel·lulars i promouen el creixement dels vasos sanguinis perduts que alimenten les neurones i les cèl·lules crítiques per reparar els teixits.

La teràpia també indueix la reconstrucció de la mielina al voltant dels axons (la capa aïllant que ajuda a transmetre els senyals elèctrics) i redueix el teixit que actua com a barrera física perquè la medul·la espinal es guareixi.

Si bé la nova teràpia podria usar-se per prevenir la paràlisi després d’un trauma major (accidents automobilístics, caigudes, accidents esportius o ferides de bala), així com de malalties, probablement el descobriment subjacent, “relacionat amb el moviment supramolecular; com un factor clau en la bioactivitat, pot ser aplicat a d’altres teràpies i dianes”, segons Álvarez.

“Els teixits del sistema nerviós central que hem regenerat amb èxit en la medul·la espinal lesionada són similars als del cervell afectats per accidents cerebrovasculars i malalties neurodegeneratives, com l’ELA, Parkinson o Alzheimer”, segons els investigadors, que veuen possibilitats d’aplicar la nova teràpia universalment a diferents objectius biomèdics.