Eine neue Therapie, die von Forschern in den USA entwickelt wurde, hat Lähmungen erfolgreich rückgängig gemacht und schwere Rückenmarksverletzungen bei Mäusen repariert. Die Tiere konnten nur vier Wochen nach einer einzigen Injektion der Behandlung wieder laufen.
„Unsere Forschung zielt darauf ab, eine Therapie zu finden, die verhindern kann, dass Menschen nach einem schweren Trauma oder einer Krankheit gelähmt werden“, sagte Prof. Samuel I. Stupp von der Northwestern University, der die Studie leitete. „Seit Jahrzehnten stellt dies eine große Herausforderung für Wissenschaftler dar, da das zentrale Nervensystem unseres Körpers, zu dem Gehirn und Rückenmark gehören, keine nennenswerte Kapazität hat, sich nach einer Verletzung oder nach dem Beginn einer degenerativen Erkrankung selbst zu reparieren.“
Wenn die Therapie injiziert wird, bildet die Flüssigkeit sofort ein Netzwerk aus Nanofasern, das der Struktur um das Rückenmark entspricht. Die Schwierigkeit liegt dann in der Kommunikation mit den Körperzellen.
„Rezeptoren in Neuronen und anderen Zellen bewegen sich ständig“, sagt Stupp. Die Therapie ahmt also nicht nur die Struktur des Gewebes um das Rückenmark herum nach, sondern ist auch fein abgestimmt, um der Bewegung der Zellrezeptoren zu entsprechen. Das bedeutet, dass die Moleküle der Therapie wahrscheinlich häufiger mit den sich bewegenden Rezeptoren in Kontakt kommen.
„Die Schlüsselinnovation in unserer Forschung, die noch nie zuvor durchgeführt wurde, besteht darin, die kollektive Bewegung von mehr als 100.000 Molekülen in unseren Nanofasern zu kontrollieren“, sagte er. „Indem die Moleküle dazu gebracht werden, sich zu bewegen, ‚zu tanzen‘ oder sogar vorübergehend aus diesen Strukturen herauszuspringen, die als supramolekulare Polymere bekannt sind, können sie sich effektiver mit Rezeptoren verbinden.“
Sobald sich die Moleküle mit den Rezeptoren verbunden haben, senden sie zwei Signale, die den Reparaturprozess in Gang setzen. Man spricht mit den Axonen, den „elektrischen Kabeln“, die Signale an das Gehirn senden und es zur Regeneration anregen. Das andere Signal regt Zellen zur Vermehrung an, was zum Nachwachsen von Blutgefäßen führen kann. Infolgedessen wird das Gewebe mit Blut versorgt, was für die Reparatur entscheidend ist. Man hofft, dass dieses zweite Signal Neuronen helfen könnte, nach einer Verletzung zu überleben.
Weitere Wirkungen der Behandlung sind die Reduzierung von Narbengewebe und die Neubildung von Myelin, der Isolierung, die die Axone umgibt. Innerhalb von 12 Wochen nach der Injektion werden die Materialien in der Therapie biologisch zu Nährstoffen abgebaut, die von den Zellen absorbiert werden. Die Therapie verschwindet dann vollständig aus dem Körper ohne gemeldete Nebenwirkungen.
Die Forscher hoffen, so bald wie möglich mit Versuchen am Menschen beginnen zu können. „Wir gehen direkt zur FDA [der United States Food and Drug Administration], um den Prozess der Zulassung dieser neuen Therapie für die Anwendung bei menschlichen Patienten zu beginnen, für die derzeit nur sehr wenige Behandlungsoptionen zur Verfügung stehen“, sagte Stupp.
Sie glauben auch, dass dieser Prozess der Feinabstimmung von Molekülen auf die Bewegung von Zellen und Rezeptoren auf die Behandlung anderer Erkrankungen angewendet werden kann.
„Das Gewebe des Zentralnervensystems, das wir im verletzten Rückenmark erfolgreich regeneriert haben, ähnelt dem im Gehirn, das von Schlaganfällen und neurodegenerativen Erkrankungen wie ALS [Motoneuron Disease], Parkinson und Alzheimer betroffen ist“, sagte Stupp. P>