Nuevo método de crecimiento de nervios podría ayudar a soldados heridos y otras personas
Una El daño menor a los nervios fuera del cerebro y la médula espinal es relativamente fácil de reparar simplemente estirándolo, pero las brechas importantes en este nervio periférico pueden causar problemas. A menudo, se extrae otro nervio de otra parte del cuerpo, lo que causa daño adicional y restaura solo un movimiento limitado.
Ahora, investigadores de la Universidad de Pittsburgh han descubierto una forma efectiva de cerrar esa brecha, al menos en ratones y monos, mediante la inserción de un tubo biodegradable que libera un factor de crecimiento llamado factor de crecimiento durante varios meses de proteína.En un estudio publicado el miércoles Ciencia Medicina Traslacionalel equipo demostró que el tubo actúa como una guía para que los nervios crezcan por el camino correcto, y la proteína natural induce un crecimiento nervioso más rápido.
Kacey Marra, profesora del Departamento de Cirugía Ortopédica y Bioingeniería de la universidad, dijo que ha trabajado en el dispositivo durante más de una década y que espera particularmente que ayude a los soldados heridos en combate. Más de la mitad de los soldados heridos sufrieron daños en los nervios, dijo. Como hija y nieta de militares, lo ve como su vocación de ayudar a sus sucesores. El equipo de combate protege bien el pecho y la cabeza de los soldados, pero los brazos y las piernas a menudo quedan expuestos, razón por la cual las lesiones de los nervios periféricos son tan comunes, dijo Marra. Los choques automovilísticos y los accidentes que involucran maquinaria como quitanieves también pueden dañar los nervios involucrados en el control de manos, brazos, piernas y pies.
En EE. UU., hay alrededor de 600,000 lesiones nerviosas cada año, dijo, pero no está segura de cuántas son lo suficientemente graves como para necesitar un segundo reposicionamiento nervioso porque esa información no ha sido rastreada. Cuando la lesión es grave, el único tratamiento actual es extirpar el nervio de otras partes del cuerpo, dijo Marra. Pero los pacientes solo recuperaron alrededor del 50 al 60 por ciento de su función en el nervio dañado.
«Los injertos de nervios más largos siempre son más desafiantes», dijo Kristin Schmidt, profesora y presidenta del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Florida, que no participó en el estudio. “Sería fantástico poder abordar el daño a los nervios a largo plazo.” Señaló que los nervios de macaco evaluados por el equipo de Pittsburgh eran relativamente pequeños. «La expansión a nervios más grandes sigue siendo un desafío», dijo. «Sería bueno poder ver nervios más grandes», lo que tiene más sentido para el paciente.
La investigación muestra que los nuevos dispositivos recuperan casi el 80 por ciento de su funcionalidad. Utiliza el factor neurotrófico derivado de células gliales (GDNF), una proteína que promueve la supervivencia de las células nerviosas. Marra eligió GDNF, dijo, porque «si se dañan los nervios como un kirigami, las células de su nervio expresan esta proteína en niveles altos. Eso recluta otras células para que entren y reparen el nervio». Fabricado con el mismo polímero que ha sido aprobado por el gobierno federal para su uso en cirugía.
Otros investigadores están explorando el uso de células madre u otras células para ayudar a cerrar las brechas nerviosas, pero el enfoque de Marra y sus colegas puede ser más fácil de obtener la aprobación federal porque no involucra células. «Si van a agregar células madre o van a ser demasiado complejos», dijo Schmidt, será más difícil obtener luz verde regulatoria. Es mejor dar pasos pequeños, como los investigadores de Pittsburgh, dijo. «Lo hacen de una manera muy realista, lo que puede conducir a resultados clínicos, y eso es exactamente lo que quieres», agregó Schmidt.
Los nervios pueden regenerarse a una velocidad de aproximadamente 1 mm por día, y hay 3 meses de GDNF en el tubo, lo que permite que se cierren aproximadamente 12 cm o 4,7 pulgadas de lesión.
Durante el estudio de ocho años, los investigadores entrenaron monos rhesus Comer con el dedo índice y el pulgar: solo pueden hacerlo si el nervio reparado funciona correctamente. En lugar de agarrar la comida con los puños, como suelen hacer al comer, utilizan este movimiento de los dedos. Mara dice que si pellizcan las bolas de plátano, obtienen un segundo premio. «Podemos ver una recuperación», agregó. «En ese momento, sabíamos que estábamos listos para probarlo en humanos».
Marra dijo que ella y sus colegas tienen varias propuestas pendientes para los primeros ensayos clínicos en humanos que podrían comenzar en 2023 y demorar al menos tres años. Una startup que ella fundó, AxoMax Technologies, obtuvo la licencia de la tecnología de la Universidad de Pittsburgh para comenzar el experimento. Marra cree que su dispositivo tiene un precio competitivo para mover nervios de otras partes del cuerpo, y posiblemente incluso métodos existentes para reparar pequeños espacios nerviosos.
Su equipo también comenzó a investigar si el enfoque funciona en el nervio facial, pero cree que es poco probable que sea efectivo para las lesiones de la médula espinal, que son mucho más complejas e involucran más nervios. Los investigadores también están estudiando cómo regenerar los músculos afectados por los nervios dañados. «Pienso [this approach] Realmente podría revolucionar el pensamiento sobre la reparación neural y las diferentes opciones que tendrán los pacientes», dijo Marra.
