التوصل إلى تقنية جديدة قد تساعد في إصلاح أنسجة المخ التالفة
قام باحثون بجامعة تورنتو بتطوير قطب كهربائي مرن قابل للتحلل البيولوجي قادر على تحفيز الخلايا العصبية السلفية (NPCs) في الدماغ.
هذا الجهاز قادر على تقديم تحفيز كهربائي مستهدف لمدة تصل إلى سبعة أيام قبل أن يذوب بشكل طبيعي.
من خلال تسخير آليات الإصلاح الفطرية في الجسم، يمثل نهج الباحثين خطوة محتملة إلى الأمام في علاج الاضطرابات العصبية التي تعد السبب الرئيسي للإعاقة في جميع أنحاء العالم.
وفي حين تؤدي الاضطرابات العصبية غالبًا إلى فقدان الخلايا بشكل لا رجعة فيه، فقد أظهرت الخلايا العصبية المحفزة - وهي خلايا نادرة قادرة على إصلاح الأنسجة العصبية - نتائج واعدة عندما يتعلق الأمر بتوسيع خيارات العلاج المحدودة.
ومع ذلك، تفتقر الأساليب الحالية مثل التحفيز بالتيار المباشر عبر الجمجمة إلى الدقة وقد تتسبب في إتلاف الأنسجة. ومن ناحية أخرى، يوفر القطب الكهربائي الذي طوره باحثو جامعة تورنتو تحفيزًا دقيقًا وآمنًا ومؤقتًا دون الحاجة إلى تدخلات جراحية لاحقة.
تحفيز الإصلاح العصبي
يقول تيانهاو تشين، المؤلف الرئيسي للدراسة: "تظهر نتائجنا أن هذا القطب الكهربي يمكنه تحفيز الإصلاح العصبي بطريقة مؤقتة خاضعة للرقابة، وهو أمر بالغ الأهمية لتجنب المضاعفات المرتبطة بالغرسات الدائمة".
تم إجراء البحث، الذي نُشر في عدد حديث من مجلة Biomaterials، بقيادة هاني نجيب، أستاذ في أقسام علوم وهندسة المواد والهندسة الميكانيكية والصناعية في كلية العلوم التطبيقية والهندسة، وسيندي مورشيد، أستاذة الجراحة في كلية طب تيميرتي والمعينة في معهد الهندسة الطبية الحيوية.
ويقول مورشيد: "إن الخلايا العصبية السلفية تمتلك إمكانات كبيرة لإصلاح أنسجة المخ التالفة، ولكن الأساليب الحالية لتنشيط هذه الخلايا قد تكون غازية أو غير دقيقة".
وأضاف: "يوفر قطبنا القابل للتحلل الحيوي حلًا من خلال الجمع بين التحفيز الفعال وتقليل مخاطر إصابة المريض".
من أجل تصميم المسبار العصبي القابل للتحلل البيولوجي، ركز الفريق على المواد التي توفر التوافق البيولوجي ومعدلات التحلل القابلة للضبط.
تم اختيار حمض البولي (لاكتيك-كو-جليكوليك) (PLGA)، وهو مادة مرنة معتمدة من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، للركيزة وطبقة العزل بسبب تدهورها المتوقع بناءً على نسب المونومر والتأثيرات الالتهابية الضئيلة.
تم اختيار الموليبدينوم للقطب الكهربائي نفسه بسبب متانته وذوبانه البطيء - وهما صفتان ضروريتان للحفاظ على سلامة البنية خلال فترة التحفيز المقصودة لمدة أسبوع واحد.
تم زرع الأقطاب الكهربائية في نماذج ما قبل السريرية وأظهرت القدرة على تحفيز الخلايا العصبية بشكل فعال، مما أدى إلى زيادة أعدادها ونشاطها دون التسبب في تلف الأنسجة أو الالتهاب بشكل كبير، وقد ضمن هذا الاختبار سلامة الأقطاب الكهربائية وفعاليتها في تحفيز إصلاح الأعصاب ضمن الإطار الزمني المستهدف.
يقول مورشيد: "إن خطتنا هي تطوير هذه التكنولوجيا بشكل أكبر من خلال إنشاء أقطاب كهربائية متعددة الوسائط وقابلة للتحلل البيولوجي يمكنها توصيل الأدوية والعلاجات الجينية إلى الدماغ المصاب".
وأضاف: "لدينا بيانات مثيرة تثبت أن تنشيط الخلايا الجذعية في المخ بأجهزتنا التحفيزية الكهربائية يحسن النتائج الوظيفية في نموذج ما قبل السريري للسكتة الدماغية".
