Klinik Öncesi Çalışmada İnme Sonrası Yapılan Enjeksiyon Beyni Koruyor
Özet
Northwestern Üniversitesi bilim insanları, inme sonrası beyinde oluşan ikincil hasarı önlemeye yönelik enjekte edilebilir, rejeneratif bir nanomateryal geliştirdi. Preklinik çalışmalarda, bu materyal kan-beyin bariyerini aşarak beyin hasarını önemli ölçüde azaltırken, yan etki göstermedi ve mevcut inme tedaviTedaviBir hastalığı veya yaralanmayı iyileştirmek için uygulanan tıbbi müdahale.lerini tamamlayıcı nitelikte umut vadediyor. Bu yenilikçi yaklaşım, travmatik beyin yaralanmaları ve ALSALSBeyin ve omurilikteki motor sinir hücrelerinin kaybıyla karakterize, kas erimesi ve güç kaybına yol açan ilerleyici bir nörodejeneratif hastalık. gibi nörodejeneratif hastalıkNörodejeneratif HastalıkBeyin ve sinir sisteminin ilerleyici ve geri dönüşü olmayan hasarına neden olan hastalıklar grubudur.lar için de potansiyel taşıyor.
Bir kişi inme geçirdiğinde, doktorlar hayatını kurtarmak için beyne kan akışını mümkün olan en kısa sürede geri kazandırmak zorundadır. Ancak ironik bir şekilde, bu hayat kurtarıcı kan akışı, beyin hücrelerini öldüren, iltihabı körükleyen ve uzun süreli engellilik olasılığını artıran ikinci bir hasar dalgasını da tetikleyebilir.
Şimdi, Neurotherapeutics dergisinde yayımlanan yeni bir çalışmada, Northwestern Üniversitesi bilim insanları, bu hassas dönemde beyni korumaya yardımcı olan enjekte edilebilir, rejeneratif bir nanomateryal geliştirdi.
Preklinik bir çalışmada, ekip en yaygın inme türü olan iskemik inme fare modelinde, kan akışını geri kazandırdıktan hemen sonra tek bir intravenöz doz uyguladı. Terapi, çoğu ilaç için büyük bir zorluk olan kan-beyin bariyerini başarıyla aşarak beyin dokusuna ulaştı ve hasarı onardı. Materyal, beyin hasarını önemli ölçüde azaltırken, herhangi bir yan etki veya organ toksisitesi belirtisi göstermedi.
Bu bulgular, yeni terapinin ikincil beyin hasarını sınırlayarak ve iyileşmeyi destekleyerek mevcut inme tedaviTedaviBir hastalığı veya yaralanmayı iyileştirmek için uygulanan tıbbi müdahale.lerini tamamlayabileceğini düşündürmektedir.
Çalışmanın ortak yazarlarından Dr. Ayush Batra, Ken ve Ruth Davee Nöroloji Bölümü'nde doçent doktor ve NeuroVascular İltihap Laboratuvarı'nın eş direktörü olarak görev yapmaktadır. Dr. Batra, 'Mevcut klinik yaklaşımlar tamamen kan akışının restorasyonuna odaklanmıştır,' diyor ve ekliyor: 'Nöronal iyileşmeyi kolaylaştıran ve hasarı en aza indiren herhangi bir tedaviTedaviBir hastalığı veya yaralanmayı iyileştirmek için uygulanan tıbbi müdahale. çok güçlü olacaktır, ancak bu 'kutsal kâse' henüz mevcut değil. Bu çalışma umut verici çünkü bizi bu karşılanmamış ihtiyaç için bu teknolojileri ve terapötikTerapötikHastalıkların iyileştirilmesi veya semptomların hafifletilmesi amacıyla uygulanan tedavi edici yöntemler.leri geliştirmeye giden bir yola sokuyor.'
Enjekte edilebilir terapi, Northwestern Üniversitesi'nden Dr. Samuel I. Stupp tarafından geliştirilen supramoleküler terapötikTerapötikHastalıkların iyileştirilmesi veya semptomların hafifletilmesi amacıyla uygulanan tedavi edici yöntemler. peptitler (STP'ler) platformuna dayanmaktadır. 2021 yılında Science dergisinde yayımlanan bir çalışma, 'dans eden moleküller' olarak adlandırılan bir STP teknolojisinin, ciddi omurilik yaralanması sonrası farelerde tek bir enjeksiyonla felci tersine çevirebildiğini ve dokuyu onarabildiğini göstermişti. Yeni çalışma, bilim insanlarının benzer dinamik molekül topluluklarını, ameliyat veya doğrudan beyne invaziv bir enjeksiyon gerektirmeden, intravenöz olarak uygulayabildiğini ortaya koydu.
Çalışmanın ortak yazarı ve Northwestern'da Malzeme Bilimi ve Mühendisliği, Kimya, Tıp ve Biyomedikal Mühendisliği Profesörü olan Dr. Stupp, aynı zamanda Rejeneratif Nanotıp Merkezi'nin kurucu direktörüdür. Dr. Stupp, 'Bu çalışmanın en umut verici yönlerinden biri, omurilik yaralanmasında inanılmaz vaatler gösteren bu terapötikTerapötikHastalıkların iyileştirilmesi veya semptomların hafifletilmesi amacıyla uygulanan tedavi edici yöntemler. teknolojinin artık bir inme modelinde uygulanmaya başlanabileceğini ve sistemik olarak verilebileceğini gösterebilmemizdi,' dedi. 'Bu sistemik dağıtım mekanizması ve kan-beyin bariyerini aşma yeteneği, travmatik beyin yaralanmaları ve ALSALSBeyin ve omurilikteki motor sinir hücrelerinin kaybıyla karakterize, kas erimesi ve güç kaybına yol açan ilerleyici bir nörodejeneratif hastalık. gibi nörodejeneratif hastalıkNörodejeneratif HastalıkBeyin ve sinir sisteminin ilerleyici ve geri dönüşü olmayan hasarına neden olan hastalıklar grubudur.ların tedaviTedaviBir hastalığı veya yaralanmayı iyileştirmek için uygulanan tıbbi müdahale.sinde de faydalı olabilecek önemli bir ilerlemedir.'
Akut iskemik inme, ABD'deki tüm inmelerin yüzde 80'ini oluşturur ve dünya genelinde morbidite ve mortaliteMortaliteBelirli bir popülasyondaki ölüm oranı veya sıklığı.nin önde gelen nedenlerinden biridir. İskemik inmeler, beyne kan akışının bir pıhtı tarafından engellenmesiyle meydana gelir. Doktorlar, 'pıhtı çözücü' ilaçlar uygulayarak veya pıhtıyı cerrahi olarak çıkarmak için cihazlar kullanarak damarı yeniden açarlar.
Şiddetli inmeler, hastanın yaşam kalitesini, işine geri dönme ve ailesiyle, toplumla etkileşim kurma yeteneğini etkileyen kalıcı, önemli engelliliğe yol açabilir. Dr. Batra, 'Bu durum sadece hastalar üzerinde önemli kişisel ve duygusal bir yük değil, aynı zamanda aileler ve topluluklar üzerinde de finansal bir yüktür,' dedi. 'Fonksiyonu geri kazanmaya ve hasarı en aza indirmeye potansiyel olarak yardımcı olabilecek bir terapiyle bu engellilik düzeyini azaltmak, gerçekten güçlü, uzun vadeli bir etki yaratacaktır.'
Bilim insanları, gerçek dünya iskemik inme tedaviTedaviBir hastalığı veya yaralanmayı iyileştirmek için uygulanan tıbbi müdahale.sini yakından taklit eden bir fare modelinde bu yaklaşımı test ettikleri için bulgular gelecekteki klinik uygulamaKlinik uygulamaLaboratuvar ortamında geliştirilen tıbbi yöntemlerin veya ilaçların, hastalar üzerinde tedavi edici amaçla kullanılması süreci.lar için oldukça önemlidir. Önce büyük bir iskemik inme simüle etmek için kan akışını engellediler ve ardından doktorların akut iskemik inme hastaları için kan akışını geri kazandırması gibi, onu geri kazandırdılar (reperfüzyonReperfüzyonBir organ veya dokuya kan akışının, daha önce engellenmiş veya azalmış bir durumdan sonra yeniden sağlanması süreci. adı verilen bir süreç). Bilim insanları fareleri yedi gün boyunca izledi ve toksisite veya bağışıklık sistemi reddi gibi önemli yan etkiler veya biyouyumluluk sorunları gözlemlemedi. Terapi, inme yaralanma bölgesine lokalize olduğunu doğrulamak için gerçek zamanlı intravital intrakraniyal mikroskopi gibi gelişmiş görüntüleme teknikleri kullandılar. TedaviTedaviBir hastalığı veya yaralanmayı iyileştirmek için uygulanan tıbbi müdahale. edilmeyen farelere kıyasla, 'dans eden moleküller' ile tedaviTedaviBir hastalığı veya yaralanmayı iyileştirmek için uygulanan tıbbi müdahale. edilenlerde beyin dokusu hasarı önemli ölçüde azaldı, iltihaplanma belirtileri ve aşırı, zarar verici bağışıklık tepkisi belirtileri azaldı.
Dr. Stupp, terapinin hem pro-rejeneratif hem de anti-inflamatuar özelliklere sahip olduğunu ve her ikisinin de olumlu sonuçlara katkıda bulunduğunu belirtti. Stupp, 'Tıkanıklık meydana geldiğinde zararlı moleküller birikir ve sonra aniden pıhtıyı çıkarırsınız ve tüm bu 'kötü aktörler' kan dolaşımına salınarak ek hasara neden olur,' dedi. 'Ancak dans eden moleküller, bu etkileri dengelemek için bazı anti-inflamatuar aktivite taşır ve aynı zamanda nöral ağları onarmaya yardımcı olur.'
Dr. Stupp'un 'dans eden moleküller' çığır açan terapisinin sırrı, moleküllerin kolektif hareketini ayarlayarak sürekli hareket eden hücresel reseptörleri bulabilmeleri ve onlarla doğru şekilde etkileşime girebilmeleridir. TedaviTedaviBir hastalığı veya yaralanmayı iyileştirmek için uygulanan tıbbi müdahale., sinir hücrelerini kendilerini onarmaya teşvik eden sinyaller gönderir. Örneğin, sinir liflerinin (aksonlar olarak adlandırılır) yeniden büyümesine ve diğer sinir hücreleriyle yeniden bağlantı kurmasına yardımcı olarak kaybedilen iletişimi geri kazandırabilir. Bu sürece plastisite denir, yani beyin ve omurilik yaralanma sonrası adapte olabilir ve bağlantıları yeniden inşa edebilir.
Önceki çalışmalarda, bilim insanları dans eden molekülleri sıvı olarak enjekte etmişlerdi ve omurilik yaralanmasını tedaviTedaviBir hastalığı veya yaralanmayı iyileştirmek için uygulanan tıbbi müdahale. etmek için kullanıldığında, terapi hemen omuriliğin yoğun, hücre dışı matrisini taklit eden karmaşık bir nanolif ağına jel haline geliyordu. Yeni çalışmada ise, bilim insanları, terapinin kan dolaşımına girerken olası pıhtılaşmayı önlemek için supramoleküler peptit topluluklarının konsantrasyonunu azalttılar. Daha küçük peptit agregatları kan-beyin bariyerini kolayca aştı. Yeterli sayıda molekül geçtikten sonra, beyin dokusunda daha büyük nanolif toplulukları oluşarak daha güçlü bir terapötikTerapötikHastalıkların iyileştirilmesi veya semptomların hafifletilmesi amacıyla uygulanan tedavi edici yöntemler. etki yaratabilir, dedi Stupp.
Dr. Batra, 'Görünüşte etkili terapilerin kan-beyin bariyerini aşamaması, onlarca yıldır nörobilim alanını rahatsız etti,' dedi. 'Bu yeni terapi bunu değiştirebilir.' Bir doktor, inme hastasında beynin bir bölgesine akut olarak kan akışını geri kazandırdığında, kan-beyin bariyeri geçirgenliği yerel olarak artar, doğal olarak geçici bir açıklık ve terapötikTerapötikHastalıkların iyileştirilmesi veya semptomların hafifletilmesi amacıyla uygulanan tedavi edici yöntemler. müdahale için bir fırsat yaratır. Batra, 'Buna daha kolay geçebilen dinamik bir peptit eklediğinizde, terapinizin gitmesini istediğiniz yere gitme şansını gerçekten optimize ediyorsunuz,' dedi.
Dr. Batra, 'Daha ileri çalışmaların, bu tedaviTedaviBir hastalığı veya yaralanmayı iyileştirmek için uygulanan tıbbi müdahale.nin daha uzun vadeli, fonksiyonel iyileşmeyi destekleyip destekleyemeyeceğini değerlendirmesi gerekecek,' dedi. 'Örneğin, birçok inme hastası inme sonrası takip eden yıl boyunca önemli bilişsel gerilemeBilişsel GerilemeZihinsel süreçlerde (hafıza, düşünme, akıl yürütme vb.) kademeli olarak kötüleşmedir. yaşar. Yeni terapi bu ikincil yaralanmayı ele almaya hazırdır, ancak çalışmalar daha uzun bir takip süresi ve daha sofistike davranışsal testler gerektirecektir.' Ayrıca, ekip, daha iyi sonuçlar elde etmek için terapötikTerapötikHastalıkların iyileştirilmesi veya semptomların hafifletilmesi amacıyla uygulanan tedavi edici yöntemler. peptitlere ek rejeneratif sinyallerin dahil edilip edilemeyeceğini test etmekle ilgileniyor.
Lisansüstü öğrencisi Zijun Gao ve doktora sonrası araştırmacı Luisa Andrade da Silva, makalenin ortak ilk yazarlarıydı. Bu çalışma için fonlar öncelikli olarak Rejeneratif Nanotıp Merkezi'ndeki SQI Synthesizer HibeHibeGenellikle araştırma, eğitim veya sosyal projeler gibi belirli bir amacı desteklemek için karşılıksız olarak verilen mali yardım veya fon. Programı tarafından sağlandı.