O măduvă spinării umană creată în laborator a demonstrat că o terapie moleculară de ultimă oră ar putea ajuta la repararea leziunilor spinale devastatoare.
**Data:** 16 februarie 2026 **Sursa:** Northwestern University **Rezumat:** Cercetătorii au construit o mini-măduvă spinării umană realistă în laborator și au folosit-o pentru a simula leziuni traumatice. Modelul a reprodus leziunile cheie observate în leziunile reale ale măduvei spinării, inclusiv inflamația și formarea de cicatrici. După tratamentul cu „molecule dansatoare” rapide, fibrele nervoase au început să crească din nou, iar țesutul cicatricial s-a redus. Rezultatele sugerează că terapia ar putea ajuta în cele din urmă la repararea leziunilor măduvei spinării.
Oamenii de știință de la Northwestern University au creat cel mai sofisticat model crescut în laborator de până acum pentru a studia leziunile măduvei spinării umane. În noua cercetare, echipa a lucrat cu organoide de măduva spinării umană - organe miniaturale derivate din celule stem - pentru a recrea diferite forme de traumă a măduvei spinării și a evalua un tratament regenerativ promițător.
Pentru prima dată, cercetătorii au arătat că aceste organoide de măduva spinării umană pot reproduce cu fidelitate principalele consecințe biologice ale leziunilor măduvei spinării. Modelul a prezentat moartea celulară, inflamația și cicatrizarea glială, care este o acumulare groasă de țesut cicatricial care formează o barieră fizică și chimică, împiedicând repararea nervilor.
Când organoidele deteriorate au fost tratate cu „molecule dansatoare” - o terapie care a restabilit mișcarea și a reparat țesuturile într-un studiu anterior pe animale - rezultatele au fost dramatice. Țesutul rănit a produs o creștere substanțială a neuritelor, ceea ce înseamnă că extensiile lungi care permit neuronilor să comunice au început să crească din nou. Țesutul asemănător cicatricilor a fost redus considerabil. Descoperirile adaugă suport ideii că această terapie, care a primit recent desemnarea de medicament orfan de la U.S. Food and Drug Administration (FDA), ar putea îmbunătăți recuperarea persoanelor cu leziuni ale măduvei spinării.
Studiul a fost publicat pe 11 februarie în Nature Biomedical Engineering.
„Unul dintre cele mai interesante aspecte ale organoidelor este că le putem folosi pentru a testa noi terapii în țesutul uman”, a declarat Samuel I. Stupp de la Northwestern, autorul principal al studiului și inventatorul moleculelor dansatoare. „În afară de un studiu clinic, este singura modalitate prin care poți atinge acest obiectiv. Am decis să dezvoltăm două modele diferite de leziuni într-un organoid de măduvă spinării umană și să testăm terapia noastră pentru a vedea dacă rezultatele seamănă cu ceea ce am văzut anterior în modelul animal. După aplicarea terapiei noastre, cicatricea glială s-a estompat semnificativ, devenind abia detectabilă, și am văzut neurite crescând, asemănătoare cu regenerarea axonilor pe care am văzut-o la animale. Aceasta este validarea faptului că terapia noastră are o șansă bună de a funcționa la oameni.”
Stupp este un lider în știința materialelor regenerative și deține titlul de Profesor al Consiliului de Administrație de Știința și Ingineria Materialelor, Chimie, Medicină și Inginerie Biomedicală la Northwestern. El are numiri în Școala de Inginerie McCormick, Colegiul de Arte și Științe Weinberg și Școala de Medicină Feinberg și conduce Centrul pentru Nanomedicină Regenerativă (CRN). Primul autor al lucrării este Nozomu Takata, asistent profesor de cercetare în medicină la Feinberg și membru al CRN.
**De ce Contează Organoidele Umane**
Organoidele sunt cultivate din celule stem pluripotente induse în laborator. Deși sunt versiuni simplificate ale organelor complete, ele seamănă îndeaproape cu țesutul real în structură, diversitate celulară și funcție. Din acest motiv, organoidele sunt instrumente puternice pentru studierea bolilor, testarea tratamentelor și explorarea modului în care se dezvoltă organele. De asemenea, permit cercetătorilor să se miște mai repede și la costuri mai mici în comparație cu experimentele pe animale sau studiile clinice umane.
În timp ce alte grupuri au produs organoide de măduva spinării pentru a studia biologia de bază, acest model reprezintă un progres major pentru cercetarea leziunilor. Organoidele au măsurat câțiva milimetri și au fost suficient de mature pentru a susține și a modela leziunile traumatice. De-a lungul mai multor luni, echipa a ghidat celulele stem să formeze țesut complex al măduvei spinării care conține neuroni și astrocite. De asemenea, au devenit primii care au încorporat microglia - celule imune găsite în sistemul nervos central - pentru a reproduce mai bine răspunsul inflamator care urmează leziunilor măduvei spinării.
„Este un fel de pseudo-organ”, a spus Stupp. „Am fost primii care am introdus microglia într-un organoid de măduva spinării umană, așa că a fost o realizare uriașă. Înseamnă că organoidul nostru are toate substanțele chimice pe care le produce sistemul imunitar rezident ca răspuns la o leziune. Asta îl face un model mai realist, mai precis al leziunilor măduvei spinării.”
**Ce Sunt Moleculele Dansatoare**
Odată ce organoidele măduvei spinării au fost complet dezvoltate, cercetătorii și-au îndreptat atenția către testarea leziunilor și a tratamentului. Introduse pentru prima dată în 2021, terapia cu molecule dansatoare utilizează mișcarea moleculară controlată pentru a repara țesuturile și a inversa potențial paralizia după leziuni traumatice ale măduvei spinării. Aparține unei clase mai largi de peptide terapeutice supramoleculare (STP), care se bazează pe ansambluri mari de 100.000 sau mai multe molecule pentru a activa receptorii celulari și a stimula semnalele naturale de reparare ale corpului. (Conceptul de terapii supramoleculare este, de asemenea, utilizat în medicamentele GLP-1 actuale pentru pierderea în greutate și diabet, un domeniu pe care laboratorul lui Stupp l-a investigat cu aproape 15 ani în urmă.)
Terapia este livrată ca o injecție lichidă care formează rapid o rețea de nanofibre care seamănă cu matricea extracelulară a măduvei spinării. Prin ajustarea modului în care moleculele se mișcă dinamic în această structură, cercetătorii au îmbunătățit modul în care interacționează eficient cu receptorii celulari în continuă schimbare.
„Având în vedere că celulele în sine și receptorii lor sunt în mișcare constantă, vă puteți imagina că moleculele care se mișcă mai rapid ar întâlni mai des acești receptori”, a spus Stupp în 2021. „Dacă moleculele sunt lente și nu sunt la fel de „sociale”, este posibil să nu intre niciodată în contact cu celulele.”
În experimente anterioare pe animale, o singură injecție administrată la 24 de ore după o leziune severă a permis șoarecilor să meargă din nou în termen de patru săptămâni. Formulele cu mișcare moleculară mai rapidă au avut performanțe mai bune decât versiunile mai lente, sugerând că mișcarea crescută îmbunătățește bioactivitatea și semnalizarea celulară.
**Simularea Traumei Măduvei Spinării**
Pentru a testa terapia, cercetătorii au creat două tipuri comune de leziuni ale măduvei spinării în organoide. Unele au fost tăiate cu un bisturiu pentru a imita o lacerație similară unei răni chirurgicale. Altele au fost supuse unei leziuni compresive, comparabilă cu o traumă cauzată de un accident de mașină grav sau o cădere. Ambele tipuri de leziuni au dus la moartea celulară și la formarea de cicatrici gliale - la fel cum se întâmplă în leziunile reale ale măduvei spinării.
„Am putea distinge între astrocitele care fac parte din țesutul normal și astrocitele din cicatricea glială, care sunt mari și foarte dens împachetate”, a spus Stupp. „Am detectat, de asemenea, producerea de proteoglicani de condroitin sulfat, care sunt molecule din sistemul nervos care răspund la leziuni și boli.”
După tratamentul cu molecule dansatoare, schela de nanofibre gelificate a redus inflamația, a micșorat cicatrizarea glială, a stimulat extinderea neuritelor și a încurajat neuronii să crească în modele organizate. Neuritele includ axoni, care sunt adesea tăiați în leziunile măduvei spinării. Când axonii sunt tăiați, comunicarea dintre neuroni este întreruptă, ceea ce duce la paralizie și pierderea senzației sub locul leziunii. Promovarea regenerării neuritelor ar putea reconecta aceste căi și ar putea ajuta la restabilirea funcției.
**Rolul Mișcării Moleculare**
Stupp atribuie eficacitatea terapiei mișcării supramoleculare, adică capacitatea moleculelor de a se mișca rapid și chiar de a se detașa scurt de rețeaua de nanofibre. Experimentele pe organoide sănătoase au întărit această idee.
„Înainte chiar de a dezvolta modelul de leziune, am testat terapia pe un organoid sănătos”, a spus el. „Moleculele dansatoare au rotit toate aceste neurite lungi la suprafața organoidului, dar, când am folosit molecule care aveau mai puțină sau deloc mișcare, nu am văzut nimic. Această diferență a fost foarte vie.”
Privind spre viitor, echipa intenționează să proiecteze organoide și mai avansate pentru a-și rafina modelele. De asemenea, intenționează să dezvolte versiuni care să reproducă leziuni cronice, de lungă durată, care implică de obicei țesut cicatricial mai gros și mai persistent. Cu dezvoltare ulterioară, Stupp a spus că aceste măduve spinării în miniatură ar putea contribui la medicina personalizată prin generarea de țesut implantabil din propriile celule stem ale unui pacient, reducând riscul de respingere imunitară.
Studiul, „Leziuni și terapie într-un organoid de măduvă spinării umană”, a fost susținut de Centrul pentru Nanomedicină Regenerativă de la Northwestern University și de un dar din partea familiei John Potocsnak pentru cercetarea leziunilor măduvei spinării.