"Теперь нам надо заинтриговать практикующих нейрохирургов, добраться до сокровенных уголков их души". Молодые ученые разработали новый метод лечения травм спинного мозга

Поделиться
"Теперь нам надо заинтриговать практикующих нейрохирургов, добраться до сокровенных уголков их души". Молодые ученые разработали новый метод  лечения травм спинного мозга © depositphotos.com / undrey
Билл Гейтс, обращаясь к выпускникам 2017 г., заметил, что если бы он начинал свою карьеру сегодня и искал, куда податься, чтобы была возможность влиять на мир, - он обратил бы внимание на три сферы: искусственный интеллект, энергетику и бионауки. Бионауки, по мнению соучредителя Microsoft, "уже почти готовы дать людям возможность жить дольше и счастливее".

Билл Гейтс, обращаясь к выпускникам 2017 г., заметил, что если бы он начинал свою карьеру сегодня и искал, куда податься, чтобы была возможность влиять на мир, - он обратил бы внимание на три сферы: искусственный интеллект, энергетику и бионауки. Бионауки, по мнению соучредителя Microsoft, "уже почти готовы дать людям возможность жить дольше и счастливее".

Молодые люди, о которых я хочу рассказать, выбрали для себя третий путь. Это украинские ученые, предложившие инновационный, очень смелый и перспективный метод лечения травм спинного мозга. Их проект называется "Разработка инновационного нейроинженерного метода восстановительного лечения последствий травмы спинного мозга". Этот проект получил высокую оценку: на конкурсе научно-технических разработок молодых ученых Science-Society-Personality-2017 он был признан победителем.

Как рассказывают очевидцы, сердца жюри, в которое входили представители фондирующих организаций Украины, Франции, Германии, Молдовы, Беларуси, Азербайджана, покорили не только научные выкладки, но и горящие глаза, упорство и искренность руководителя проекта Оксаны Рыбачук, презентовавшей исследование.

Диагноз "травма спинного мозга" звучит для больного как страшный приговор. Человек, который еще вчера дышал полной грудью, двигался, любил, путешествовал, занимался любимым делом, в одно мгновение оказывается прикованным к койке. И чаще всего - навсегда. Но исследование молодых украинских ученых дает надежду. В чем суть предложенного ими инновационного метода? Оказывается, поврежденный участок спинного мозга можно восстановить средствами тканевой нейроинженерии, замещая поврежденную естественную тканевую среду синтетической.

Давайте представим, что поврежденная часть позвоночника - это "пробел", пустота, разрыв, на месте которого нарушены связи между нейронами, а следовательно - и спинной мозг. И именно по этой причине больной теряет двигательную активность. Этот "пробел" в позвоночнике надо чем-то залатать. Для этого используют искусственный материал - матрикс. Если без научной терминологии, то это такой синтетический кирпичик, который можно вставить в разрыв. Самый лучший запатентованный матрикс, ныне широко применяемый в мировой медицинской практике для лечения спинномозговых травм, - нейрогель NeuroGelTM. Его вводят в поврежденный участок, он заполняет пустоту.

Имплант, созданный из геля, неоднороден. Он пористый, словно губка. Благодаря этому, если повреждение спинного мозга небольшое, в пустоты матрикса могут прорастать отростки нервных клеток и частично восстанавливать работу спинного мозга. Но если повреждение значительное, то у нервных клеток, даже если они прорастут, шансов контактировать между собой и проводить импульс немного. А вот метод, предложенный нашими молодыми учеными, позволяет восстанавливать функции спинного мозга даже при значительных повреждениях.

Украинские исследователи предложили использовать матрикс как почву: "посеять" в его пустоте стволовые клетки, чтобы они росли, развивались и давали "урожай" - дифференцировались в нейроны спинного мозга, восстановив таким образом его функцию.

Оксана Рыбачук рассказывает, как возникла эта идея: "В PubMed (международной электронной базе медицинских и биологических научных публикаций. - О.О.) не так уж много публикаций о свойствах нейрогеля, так почему бы не расширить эти исследования? В имеющихся публикациях я прочитала, что в составе нейрогеля есть три крохотные аминокислоты, соответствующие аминокислотной последовательности фибронектина. А фибронектин - это хорошая среда для роста стволовых клеток, они цепляются за этот белок всеми отростками. Возможно, фибронектин станет тем "удобрением", которое будет помогать стволовым клеткам расти. Апробированные и подтвержденные экспериментально идеи легли в основу инновационного метода".

Это исследование интересно тем, что оно велось, в прямом смысле этого слова, на стыке. На стыке наук: физиологии, регенеративной медицины, тканевой инженерии. На стыке научных исследований нескольких научных учреждений: Института физиологии им. А.Богомольца (Оксана Рыбачук, руководитель проекта, кандидат биологических наук), Института нейрохирургии им. А.Ромоданова (Владимир Медведев, докторант), Института генетической и регенеративной медицины НАМН (Виталий Кирик, кандидат медицинских наук, и Роман Васильев, научный сотрудник). И на стыке поколений: молодым и смелым кандидатам наук и докторантам помогали и студенты-биологи (Дмитрий Нестеренко, Наталья Савицкая, Игорь Архипчук из КНУ им. Шевченко и Юля Лазаренко из НаУКМА), и именитые академики (Виталий Цымбалюк, Геннадий Бутенко). Лабораторию для исследований предоставила Нана Войтенко, заведующая лабораторией сенсорной сигнализации Института физиологии имени А.Богомольца НАН Украины.

"Моя часть работы была связана со стволовыми клетками, - рассказывает Оксана Рыбачук. - Я вводила их в имплант (нейрогель). А у нейрохирургов была уже исследованная модель травмы спинного мозга у крыс и исследования по имплантации нейрогеля".

В исследовании использовались стволовые клетки трех типов: нейральные стволовые клетки, стволовые клетки костного мозга и стволовые клетки - производные нервного гребня. Чтобы "посеять" их в матрикс, сначала надо было их выделить, культивировать и фенотипировать. Виталий Кирик занимался фенотипированием стволовых клеток костного мозга и нейральных. Роман Васильев - выделением, культивированием и фенотипированием стволовых клеток - производных нервного гребня. Оксана Рыбачук выделяла и культивировала нейральные и стволовые клетки костного мозга.

"Стратегию исследования и все основные идеи мы обсуждали с Владимиром Медведевым. Иногда мы даже спорили", - вспоминает Оксана Рыбачук.

Введя крысам имплант (нейрогель со стволовыми клетками), ученые доказали экспериментально, что большинство стволовых клеток, "посеянных" в матрикс, дифференцируются в нейроны мозга. Но не с одинаковой результативностью.

Самые лучшие результаты дали нейральные клетки. Они стопроцентно превратились в нейроны. Но эти клетки берут из гипокампа головного мозга эмбрионов мышей, следовательно, широко использовать их нельзя, в том числе и по этическим соображениям. "Поэтому нейральные клетки мы взяли просто для контроля, они показали максимальные возможности, то, к чему мы должны двигаться, - рассказывает руководительница проекта. - На этом можно было остановиться, написать научную статью и остаться довольными. Но мы решили использовать как альтернативные варианты другие типы стволовых клеток. Производные нервного гребня (которые мы выделяли из волосяных фолликул вибриса (усиков) мышки), также дифференцировались в нейроны. К сожалению, мы не увидели дифференциации в нейроны стволовых клеток костного мозга, но я проверяла их перед имплантацией и видела, что они активно делятся. Впрочем пока трудно идентифицировать, во что они превратились. Думаю, что эти клетки, скорее всего, в дальнейшем превращаются в другие нервные клетки, - микроглию, астроциты или олигодендроциты, а возможно - и в нейроны".

Исследование молодых украинских ученых имеет большое значение. Это - еще несколько шагов в изучении свойств стволовых клеток. И, возможно, новое слово в медицине. Ведь оно позволяет спрогнозировать варианты возможных комбинаций, которые будут иметь наибольшую эффективность на разных стадиях развития спинномозговой травмы, при этом не будут вызывать серьезного иммунного ответа и максимально легко будут восприняты организмом.

"Может, хоть какая-то клиника, занимающаяся проблемами травм спинного мозга, увидит и заинтересуется нашими результатами, - говорит Оксана Рыбачук. - Тогда появится реальная возможность помочь людям с повреждениями спинного мозга. Наш проект - это только пилотные исследования, разведка, это экспериментальный (животный) материал. Мы копнули, мы показали: вот, возьмите - практикуйте. А дальше это надо расширить".

Оксана Рыбачук
Оксана Рыбачук

- Кто может заинтересоваться вашим исследованием?

- Есть три-четыре клиники, занимающиеся трансплантацией стволовых клеток, и, возможно, им будет интересно реализовать эту разработку имплантов.

- А в целом - есть спрос на научные разработки, или же чаще они ложатся в стол?

- Я работаю в научно-исследовательском институте. Мы не проводим исследований на людях. Наши модельные системы - это мыши, крысы, кролики. Теперь нам надо заинтриговать практикующих нейрохирургов, добраться до сокровенных уголков их души, чтобы они могли все это осуществить на клиническом уровне.

- Как будете добираться до этих уголков? Это, наверное, работа менеджера, а не ученых.

-За границей как заведено? Есть клиника, и при ней - институт, занимающийся предклиническими исследованиями. Ученые что-то сделали, сразу же передали результаты в клинику, и там уже внедряют это дальше. У нас сейчас это отнимает много времени и нервов.

- У наших ученых нет прямых связей с клиниками?

-Нет, эта система пока что не налажена. И очень трудно заинтриговать человека, который является, например, генеральным директором клиники, но не имеет медицинского образования. Ему нелегко сориентироваться и понять, что это перспективно. Кроме того, для внедрения новых методов нужен очень крупный финансовый вклад. Но мы надеемся. Я готова предоставить более подробные наши результаты практикующим нейрохирургам.

- А кто финансировал ваше исследование?

-"Люди доброй воли", заинтересованные в этих разработках.

- На свои собственные средства?

-Да. Если мы знали, что, например, без этого антитела не сможем доказать то или иное мнение, то как можно было не купить его? Вот заинтересованные люди и докупали все сами.

- Правда, что за победу на конкурсе ваша команда получила премию 5 тыс. грн на всех? Что будете делать с этими деньгами?

-Да, правда. Что будем делать с этими деньгами? Мы уже связывались с дистрибьюторами фирмы, которая продает антитела. Постараемся как-то заказать хотя бы одно.

- Я так и думала.

-Наши исследования ценятся в мире. Мы можем проводить их на высоком уровне. Сегодня - это маленький проект, начало, но не исключено, что пройдет несколько лет, и можно будет создать целую лабораторию по нашему нейроинженерному методу. Здесь перспективы большие: мы смогли бы обеспечить рабочими местами молодых ученых-патриотов, которые не хотят оставлять Родину, и признательных, амбициозных, инициативных студентов. А самое главное - у нас была бы возможность помочь людям реально, а не только, публикуя статьи с описанием фундаментальных исследований в журналах с огромным импакт-фактором, накапливать себе индекс Хирша и быть удовлетворенными".

Мы разговаривали с Оксаной Рыбачук в обычном кафе. Поздно вечером, после работы. "Ну что вы, я в это время еще работаю". На вопрос, часто ли приходится работать сверхурочно, улыбается: "Бывает, что и в выходные сидишь. Это мое собственное желание. Просыпаюсь утром, думаю о какой-то идее - и не могу удержаться, чтобы не пойти в лабораторию и не проверить ее".

О себе девушка рассказала мало: живет в общежитии, да еще и не одна в комнате, ведь зарплаты научного сотрудника не хватает, чтобы снять отдельную квартиру. Оксана родом из Коростеня Житомирской области. В Институт физиологии им. А.Богомольца пришла еще 18-летней студенткой, на практику. Да так и осталась. За границу выезжать не планирует - здесь много интересной и полезной работы.

Увлекшись рассказом о своем проекте, Оксана моделировала для меня сложные научные понятия из обычных пакетиков сахара и всего, что было под рукой. У нее горели глаза, она рассказывала научную теорию, словно сказку. Сказку, от которой становилось тепло и солнечно на душе. Несмотря ни на что.

Поделиться
Заметили ошибку?

Пожалуйста, выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter или Отправить ошибку

Добавить комментарий
Всего комментариев: 0
Текст содержит недопустимые символы
Осталось символов: 2000
Пожалуйста выберите один или несколько пунктов (до 3 шт.) которые по Вашему мнению определяет этот комментарий.
Пожалуйста выберите один или больше пунктов
Нецензурная лексика, ругань Флуд Нарушение действующего законодательства Украины Оскорбление участников дискуссии Реклама Разжигание розни Признаки троллинга и провокации Другая причина Отмена Отправить жалобу ОК
Оставайтесь в курсе последних событий!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram
Следить в Телеграмме