Door een speciale gel te injecteren in de ruggengraat van verlamde muizen, konden zij binnen vier weken weer lopen. De gel stimuleert het herstel van beschadigde zenuwcellen.
Onderzoekers injecteerden 76 verlamde muizen één dag na de verwonding met ofwel de werkzame gel, ofwel een schijnbehandeling. Ze ontdekten dat de gel de verlamde muizen binnen vier weken weer in staat stelde te lopen. De muizen in de controlegroep bleven daarentegen verlamd.
Het onderzoeksteam toonde aan dat de gel de beschadigde uiteinden van de zenuwcellen weer terug liet groeien. Daarnaast verminderde de gel de hoeveelheid littekenweefsel, dat normaal gesproken het regeneratieproces afremt. De gel stimuleerde ook de groei van bloedvaten, waardoor er meer voedingsstoffen bij de zenuwcellen kwamen.
‘Ik probeer robots te ontwikkelen die ook echt een nieuwe stap maken’
Hoe werkt vliegen? Dat lijkt een simpele vraag, maar voor luchtvaarttechnicus en bioloog David Lentink is het een levenslange zoektocht.
Lange ketens
Materiaalscheikundige Samuel Stupp van Northwestern-universiteit in Chicago en zijn collega’s maakten een materiaal van korte eiwittenstukjes, monomeren genoemd. Wanneer je ze in water plaatst, organiseren deze moleculen zichzelf in lange ketens. Zodra deze ketens in het ruggenmerg van de verlamde muizen worden geïnjecteerd, vormen ze hier een gel. Deze gel bootst de structuur na die zich normaal gesproken rondom cellen bevindt en ondersteunt daarmee de celgroei.
‘We zagen duidelijke biologische aanwijzingen van herstel, en dat in een diermodel dat menselijke verwondingen zeer goed nabootst. Dat maakt deze behandeling beter dan andere aanpakken’, aldus Stupp. Andere experimentele behandelingen voor verlamming maken veelal gebruik van stamcellen, genen of eiwitten. Stupp geeft aan dat er twijfels bestaan of deze behandelingen veilig en effectief zijn.
In lijn lopen
Het team onderzocht het loopvermogen van de muizen op twee manieren. Eerst kregen de muizen een algemene score, waarvoor de onderzoekers hun enkelbewegingen, lichaamsstabiliteit, het neerzetten van hun pootjes en stappen beoordeelden. De score van de met gel behandelde muizen was drie keer hoger dan die van de muizen in de controlegroep.
De muizen ondergingen vervolgens nog een test. Hun achterpoten werden in gekleurde verf gedoopt, waarmee ze over een smalle baan moesten lopen waarop een wit vel papier lag. Deze test toonde aan dat de gel zowel de breedte als de lengte van de passen vergrootte. ‘Dit zou verband houden met meer herstelde zenuwbanen die de beenspieren van zenuwen voorzien’, aldus Stupp.
Signaal
Het herstellend effect van de gel is te danken aan een kort rijtje aminozuren, de bouwstenen van DNA, die vastzitten aan de uiteindes van de eiwitten in de monomeren. Deze stukjes geven een herstelsignaal af dat wordt opgepikt door receptoren die op de buitenkant van de zenuwcellen zitten.
‘Het zou ontzettend interessant zijn als deze bevinding vertaald kon worden naar mensen, ook al is gebleken dat dit vaak niet zonder problemen gaat’, zegt medisch wetenschapper Ann Rajnicek van de Universiteit van Aberdeen.
