الهزيمة "المستحيلة" - العلماء يعكسون الشلل من خلال تجديد الحبل الشوكي

أفاد علماء من شركة NeuroRestore السويسرية في مجلة Science أنهم طوروا علاجًا جينيًا أثبت فعاليته في الفئران لتحفيز تجديد الأعصاب عند إصابات النخاع الشوكي وتوجيه الأعصاب لإعادة الاتصال بأهدافها الطبيعية، وبالتالي استعادة القدرة على الحركة.

تصور كامل للحبل الشوكي لعمليات تجديد الحبل الشوكي السفلي التي تصل إلى المركز التنفيذي للمشي. مصدر الصورة: EPFL/.Neurorestore

عندما تتضرر أجزاء من الحبل الشوكي في الفئران والبشر، فإن الشلل الأولي يتبعه تعافي تلقائي واسع النطاق للوظيفة الحركية. ومع ذلك، بعد إصابة الحبل الشوكي بالكامل، لا يحدث هذا الإصلاح الطبيعي للحبل الشوكي، ويكون التعافي مستحيلًا. يتطلب التعافي الفعال بعد الإصابة الشديدة استراتيجيات لتعزيز تجديد الألياف العصبية، ولكن الشروط اللازمة لهذه الاستراتيجيات لاستعادة الوظيفة الحركية بنجاح تظل بعيدة المنال.

وقال مارك أندرسون، كبير مؤلفي الدراسة: "قبل خمس سنوات، أثبتنا أن الألياف العصبية يمكن أن تتجدد في إصابات الحبل الشوكي السليمة من الناحية التشريحية". "لكننا أدركنا أيضًا أن هذا لم يكن كافيًا لاستعادة الوظيفة الحركية لأن الألياف الجديدة فشلت في الاتصال بالموقع الصحيح على الجانب الآخر من الآفة". أندرسون هو مدير تجديد الجهاز العصبي المركزي في NeuroRestore وعالم في مركز Wyss للهندسة البيولوجية والعصبية.

تصور كامل للحبل الشوكي لتجديد الحبل الشوكي الصدري السفلي يصل إلى المركز التنفيذي للمشي. مصدر الصورة: EPFL/.Neurorestore

من خلال العمل مع زملائهم في جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس (UCLA) وكلية الطب بجامعة هارفارد، استخدم العلماء معدات متقدمة في مرفق التكنولوجيا الحيوية في حرم EPFL في جنيف لإجراء تحليلات متعمقة وتحديد أنواع الخلايا العصبية المشاركة في الإصلاح الطبيعي للحبل الشوكي بعد إصابة جزئية في الحبل الشوكي. وقال جوردان سكوير، المؤلف الأول للدراسة: "إن ملاحظاتنا باستخدام تسلسل الحمض النووي الريبوزي النووي لخلية واحدة لم تكشف فقط عن المحاور المحددة التي يجب أن تتجدد، ولكنها كشفت أيضًا أن هذه المحاور يجب أن تعيد الاتصال بأهدافها الطبيعية لاستعادة الوظيفة الحركية". نُشرت النتائج التي توصل إليها فريق البحث في عدد 22 سبتمبر 2023 من مجلة Science.

توفر النتائج التي توصلوا إليها أساسًا لتصميم علاجات جينية متعددة الجوانب. قام العلماء بتنشيط برنامج نمو الخلايا العصبية المحددة في الفئران لتجديد الألياف العصبية. بروتينات محددة منتظمة لدعم نمو الخلايا العصبية من خلال قلب الآفة؛ وإدارة جزيئات التوجيه لجذب الألياف العصبية المتجددة إلى الأهداف الطبيعية الموجودة أسفل الآفة. وقال سكواير: "لقد ألهمتنا الطبيعة عندما صممنا استراتيجية علاجية تحاكي بعض آليات إصلاح الحبل الشوكي التي تحدث تلقائيًا بعد الإصابة".

استعادت الفئران المصابة بإصابات الحبل الشوكي الكاملة تشريحيًا القدرة على المشي وأظهرت مشية مشابهة لتلك التي لدى الفئران التي عادت إلى المشي الطبيعي بعد إصابة جزئية. تكشف هذه الملاحظة عن حالة غير معروفة للعلاج التجديدي لاستعادة الوظيفة الحركية بنجاح بعد الصدمة العصبية. وقال غريغوار كورتين وجوسلين بلوخ، المؤلفان الرئيسيان للدراسة ومديرا شركة NeuroRestore: "نأمل أن يعمل علاجنا الجيني بالتآزر مع إجراءاتنا الأخرى التي تتضمن التحفيز الكهربائي للحبل الشوكي". "نحن نعتقد أن الحل الكامل لعلاج إصابة النخاع الشوكي يتطلب نهجين - العلاج الجيني لإعادة نمو الألياف العصبية ذات الصلة، وتحفيز الحبل الشوكي لتعظيم قدرة تلك الألياف والحبل الشوكي على توليد الحركة في موقع الإصابة."

وفي حين أنه يجب التغلب على العديد من العقبات قبل أن يصبح من الممكن استخدام هذا النوع من العلاج الجيني على البشر، فقد اتخذ العلماء الخطوات الأولى ويعملون على تطوير التكنولوجيا اللازمة لجعل هذا العمل الفذ حقيقة في السنوات المقبلة.