Две инновационные разработки от одной лаборатории восстанавливают поврежденные хрящи. Ткань хряща можно восстановить и вырастить заново, чему и служит регенеративная медицина. Сначала с помощью «танцующих молекул» для нацеливания на белки, необходимые для регенерации тканей, а затем с помощью гибридного биоматериала, который действует как каркас для роста хряща.

В наш дивный мир, мотающийся между вселенными Оруэлла и Хаксли, новости и статьи больше дарят страх упустить что-то важное или конкретные политические нарративы. В нашем сообществе речь идет преимущественно про технологии, философию улучшения человека, биохакинг и странные новости на грани науки и фантастики. Подписывайтесь, чтобы не пропустить свежие статьи!

Что предлагает новая ветвь регенеративной медицины?

Первое исследование началось с убеждения, что в организм заложен потенциал который не был в должной мере освоен природой — речь про возможность вырастить заново хрящ. И это может быть использовано для облегчения всех видов боли в суставах, включая остеоартрит, а также для того, чтобы отказаться от серьезных операций, таких как полная реконструкция колена.

Действия исследователей

Хрящ — важнейший компонент наших суставов. Когда хрящ со временем повреждается или разрушается, это оказывает значительное влияние на общее состояние здоровья и подвижность людей. Проблема в том, что у взрослых людей хрящ не обладает врожденной способностью к заживлению. Наша новая терапия восстанавливает ткани, которые не восстанавливаются естественным образом. Мы считаем, что наше лечение может помочь решить серьезную, неудовлетворенную клиническую потребность.

Ведущий исследователь Сэмюэль Стапп из Северо-Западного университета.

Испытание гибридного биоматериала, который использовался еще в 2018-том для регенерации суставов овец, последовало сразу за исследованием с использованием «танцующих молекул». Это синтетические нановолокна, содержащие сотни тысяч молекул, «заряженными»  сигналами для роста клеток. Ученые изучали их химическую структуру с целью заставить молекулы «танцевать» или быстро перемещаться. Стапп и его команда обнаружили, что эти молекулы способны быстро находить и взаимодействовать с клеточными рецепторами. Внутри тела нановолокна выравниваются с внеклеточным матриксом окружающей ткани и имитируют естественную клеточную коммуникацию.

Клеточные рецепторы постоянно перемещаются. Заставляя наши молекулы двигаться, «танцевать» или даже временно выпрыгивать из этих структур, известных как супрамолекулярные полимеры, они способны более эффективно связываться с рецепторами.

Ведущий исследователь Сэмюэль Стапп из Северо-Западного университета.

Первые шаги в регенерации

Команда разработала кольцевой пептид, чтобы затем нацелиться на белок трансформирующего фактора роста бета-1 (TGFb-1), который находится во всем организме и крайне важен для роста хрящей и костей. Сравнивая медленно движущиеся молекулы с «танцующей» сборкой, исследователи обнаружили, что последняя более эффективна в активации рецепторов TGFb-1.

Через три дня человеческие клетки, подвергшиеся воздействию сборок более подвижных молекул, выработали большее количество белковых компонентов, необходимых для регенерации хряща. Для производства одного из компонентов хрящевого матрикса, известного как коллаген II, танцующие молекулы, содержащие циклический пептид, активирующий рецептор TGF-beta1, оказались даже более эффективными, чем естественный белок, который выполняет эту функцию в биологических системах.

Ведущий исследователь Сэмюэль Стапп из Северо-Западного университета.

Команда сейчас тестирует эту систему танцующих молекул на регенерирующей кости, результаты будут опубликованы в конце этого года. Команда также надеется провести клинические испытания этой разработки для восстановления спинного мозга. Похоже мир ожидает еще один инструмент для биохакинга.

Второй шаг регенеративной медицины

Однако это не единственное открытие лаборатории Стаппа. Во втором исследовании, вместо танцующих молекул, команда разработала гибридный биоматериал, состоящий из биоактивного пептида, который связывается с крайне важным белком TGFb-1, и модифицированной гиалуроновой кислотой, натуральным липким веществом, которое служит естественной смазкой для костей и суставов тела.

Стимуляция роста хрящевых тканей

Многие люди знакомы с гиалуроновой кислотой, поскольку это популярный ингредиент в средствах по уходу за кожей. Она также естественным образом содержится во многих тканях человеческого тела, включая суставы и мозг. Мы выбрали ее, потому что она напоминает природные полимеры, обнаруженные в хрящах.

Ведущий исследователь Сэмюэль Стапп из Северо-Западного университета.

Команда использовала этот биоматериал для стимуляции организации волокон в пучки в наномасштабе – имитируя естественный состав хряща. По сути, это сформировало биодружественный каркас, который побуждает клетки организма регенерировать хрящевую ткань непосредственно на нем. Любопытно, куда заведет такой прогресс, особенно вместе с технологией искусственных нейронов.

Этот биоматериал «резиновой слизи» был введен в поврежденный коленный хрящ овцы, и в течение шести месяцев ткань восстановилась лучше, а также наблюдался рост нового хряща, состоящего из природных биополимеров коллагена II и протеогликанов. Это привело к возвращению свободной безболезненной подвижности и эффективной стабильности в ранее поврежденном суставе. Новая хрящевая структура осталась прочной, в то время как искусственный каркас естественным образом деградировал.

Перенос технологии на людей

Исследование модели овец точно прогнозирует, как лечение будет работать на людях. У других более мелких животных регенерация хряща происходит гораздо быстрее.

Ведущий исследователь Сэмюэль Стапп из Северо-Западного университета.

Команда полагает, что этот густой пастообразный биоматериал можно использовать в хирургии как менее инвазивный способ стимуляции восстановления хряща по сравнению с нынешним методом микропереломов.

Главная проблема подхода с микропереломами заключается в том, что они часто приводят к образованию фиброзного хряща — такого же хряща как в наших ушах — в отличие от гиалинового хряща, который нам нужен для функциональных суставов. Благодаря регенерации гиалинового хряща наш подход должен быть более устойчивым к износу, устраняя проблему плохой подвижности и боли в суставах на длительный срок, а также избегая необходимости реконструкции суставов с использованием крупных металлических деталей.

Ведущий исследователь Сэмюэль Стапп из Северо-Западного университета.

В век бурных перемен и надвигающихся кризисов, существует один портал, на котором собираются материалы по открытиям, достижениям, способам улучшить свое психическое и физическое здоровье. Заглядывайте, если хотите получать новости о прогрессе и развитии.

https://vk.com/artqot

3000 лет назад, по крайней мере так это ощущается сегодня, по миру прошел Ice Bucket Challenge, запомнившийся обливанием водой. Истинная цель челленджа была в том, чтобы обратить внимание общественности на Боковой Амиотрофический Склероз (БАС) – заболевание, разрушающее синапсы. Есть ли здесь какая-то связь, но уже сегодня создан препарат для приема один раз в день, который восстанавливает нейронные связи, поврежденные БАС. Препарат получил одобрение от FDA для второй фазы клинических испытаний.

Чем так интересна регенерация синапсов?

Боковой амиотрофический склероз (БАС), или болезнь Лу Герига, поражает мотонейроны головного и спинного мозга. Именно эти нейроны контролируют произвольные движения мышц, ответственные за ходьбу, речь и дыхание. Поскольку нейроны отмирают, мозг не может отправлять сигналы мышцам, мышечный контроль ухудшается и в конечном итоге приводит к смерти. Классические ноотропные препараты, как тот же рацетам, здесь бессильны.

Продвижение в терапии БАС

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило несколько препаратов, которые помогают контролировать симптомы или замедлять прогресс заболевания. Но, пока что, не существует лечения, которое обратило бы вспять развитие БАС. И здесь на свет выходит компания Spinogenix, Inc.

Spinogenix, биофармацевтическая компания, разработала SPG302. Это экспериментальное соединение для приема один раз в день. Лекарство помогает восстанавливать связи между нейронами, буквально регенерируя синапсы. После многообещающих результатов клинических испытаний по оценке безопасности препарата FDA одобрило заявку компании на исследование нового препарата (IND), открыв путь для дальнейших испытаний.

Завершив исследование безопасности первой фазы на здоровых людях в Австралии, мы очень рады получить одобрение FDA нашего американского IND для SPG302 при БАС. Уникальный подход SPG302 к регенерации синапсов предлагает принципиально новый метод лечения, направленный на восстановление синапсов, центральную проблему БАС. Современные методы лечения недостаточно удовлетворяют потребности пациентов с БАС, поскольку одного только замедления прогрессирования заболевания недостаточно. Мы стремимся продвигать SPG302 в надежде предложить новый препарат, способный значительно улучшить жизнь тех, кто борется с этой разрушительной болезнью.

Стелла Сарраф, генеральный директор и основатель Spinogenix.

Бюрократия и регенерация синапсов

Федеральный закон США требует, чтобы препарат прошел одобренную маркетинговую заявку, прежде чем его можно будет транспортировать через границы штатов. Если производитель лекарства хочет провести клинические испытания в нескольких штатах, он должен обратиться в FDA за освобождением от этого закона, получив IND.

Ранние клинические испытания SPG302 в Австралии на здоровых взрослых показали, что препарат хорошо переносится и обеспечивает уровень терапии, соответствующий результатам, наблюдаемым на доклинических животных моделях. Spinogenix начали выдавать препарат пациентам с БАС в апреле 2024 года, чем вызвали значительный интерес со стороны людей, желающих принять участие в исследовании. Если эффективность SPG302 будет доказана в следующем раунде клинических испытаний, это станет переломным моментом в лечении БАС.

БАС — это сложное и многофакторное заболевание, влияющее на когнитивные и двигательные функции, а также на речь и дыхание. Новый подход Spinogenix сосредоточен на синаптическом уровне, помогая восстанавливать синапсы. Это первое исследование на людях с БАС и важный шаг на пути к определению того, помогает ли SPG302 восстановить утраченные функции в области двигательных и когнитивных симптомов. Мы уверены, что эта область будет привлекать все больше внимания.

Доктор Мерит Кудкович, заведующий отделением неврологии Массачусетской больницы общего профиля, профессор неврологии Гарвардской медицинской школы и член Spinogenix. Консультативный совет.

Регенерация синапсов и её потенциал

Материал разобран не просто так. Если посмотреть на мир бодибилдинга или специфику обучения в популярных университетах, то все участники процесса используют тот или иной вид допинга, что становится нормой, при условии, что действительно помогает процессу.

Препараты для восстановления от болезней используются для наращивания мышц. Препараты от СДВГ используются как стимуляторы для глубокого обучения. Быть может, что и препарат от БАС зарекомендует себя как ноотроп или фактор, улучшающий контроль и технику выполнения упражнений в зале.

Больше материалов про мозг, потенциал человека и возможности апгрейда организма, читайте в материалах телеграм канала. Подписывайтесь, чтобы не пропускать свежие статьи!