לראשונה, צוות מחקר מאוניברסיטת מינסוטה תאומים הדגים תהליך פורץ דרך המשלב הדפסת תלת מימד, ביולוגיה של תאי גזע ורקמות שגדלו במעבדה להחלמת פגיעות בעמוד השדרה.
המחקר פורסם לאחרונה ב חומרי בריאות מתקדמיםכתב עת מדעי שנבדק על ידי עמיתים.
על פי המרכז הסטטיסטי הלאומי לפגיעות בעמוד השדרה, יותר מ -300,000 אנשים בארצות הברית סובלים מפגיעות בעמוד השדרה, ובכל זאת אין דרך להפוך את הנזק והשיתוק לחלוטין מהפציעה. אתגר מרכזי הוא מותם של תאי עצב וחוסר היכולת של סיבי עצב לצמוח מחדש ברחבי אתר הפציעות. מחקר חדש זה מתמודד עם בעיה זו חזיתית.
השיטה כוללת יצירת מסגרת ייחודית מודפסת תלת-ממדית לאיברים שגדלו במעבדה, הנקראת פיגום אורגנואידי, עם ערוצים מיקרוסקופיים. ערוצים אלה מאוכלסים אז בתאי אבות אבות עצביים ספציפיים בעמוד השדרה (SNPCs), שהם תאים הנגזרים מתאי גזע מבוגרים אנושיים שיש להם יכולת לחלק ולהבדיל לסוגים ספציפיים של תאים בוגרים.
"אנו משתמשים בערוצים המודפסים התלת -ממדיים של הפיגום כדי לכוון את צמיחת תאי הגזע, מה שמבטיח שסיבי העצבים החדשים יגדלו בדרך הרצויה", אמר Guebum Han, לשעבר אוניברסיטת מינסוטה הנדסת מכנית פוסט -דוקטורט וסופר ראשון על העיתון שעובד כיום ב- Intel Corporation. "שיטה זו יוצרת מערכת ממסר שכאשר היא ממוקמת בחוט השדרה עוקפת את האזור הפגוע."
במחקר שלהם, החוקרים השתילו פיגומים אלה לחולדות עם מוטות עמוד השדרה שנחתכו לחלוטין. התאים הבדילו בהצלחה לנוירונים והרחיבו את סיבי העצב שלהם בשני הכיוונים-רוסטרליים (לכיוון הראש) וקאודלי (לכיוון הזנב)-ליצירת קשרים חדשים עם מעגלי העצב הקיימים של המארח.
תאי העצב החדשים השתלבו בצורה חלקה ברקמת חוט השדרה המארח לאורך זמן, מה שהוביל להתאוששות תפקודית משמעותית אצל החולדות.
הרפואה ההתחדשות הביאה לעידן חדש במחקר פגיעות בעמוד השדרה. המעבדה שלנו נרגשת לחקור את הפוטנציאל העתידי של 'מיתרי עמוד השדרה' שלנו לתרגום קליני. "
אן פאר, פרופסור לנוירוכירורגיה, אוניברסיטת מינסוטה
בעוד שהמחקר נמצא בשלבי ההתחלה שלו, הוא מציע שדרת תקווה חדשה לבעלי פגיעות בעמוד השדרה. הצוות מקווה להגדיל את הייצור ולהמשיך לפתח שילוב זה של טכנולוגיות ליישומים קליניים עתידיים.
בנוסף להאן ופר, הצוות כלל את היונג'ון קים ומייקל מקאלפין מאוניברסיטת מינסוטה המחלקה להנדסת מכונות; ניקולאס ס. לבוי, ננדדבי פטיל ואוליביה ג. קורנפלד מאוניברסיטת מינסוטה המחלקה לנוירוכירורגיה; מנואל אסגרה מאוניברסיטת מינסוטה המחלקה למדעי המוח; ודאהא ג'ונג מהמחלקה לפיזיקה באוניברסיטת וירג'יניה חבר העמים.
עבודה זו מומנה על ידי המכונים הלאומיים לבריאות, מדינת פגיעה בחוט השדרה של מינסוטה ותוכנית מענקים לחקר פגיעות מוח טראומטיות וחברת חוט השדרה.
