Nervereparation ved hjælp af hydrofile polymerer til at fremme øjeblikkelig sammensmeltning af afskårne axoner og hurtig tilbagevenden af ​​funktionen

Vores egne prækliniske dyreforsøg er designet til at drage fordel af PEG. Vi har brugt de fusogene egenskaber af PEG, og dette har givet os mulighed for at demonstrere en hurtig og afgørende elektrofysiologisk genopretning af enten knuste eller fuldstændigt afskårne iskiasnerver i en almindeligt accepteret pattedyrsmodel for perifer nerveskade (Bittner et al. JSR 2012).

For nylig modificerede vi tidligere offentliggjorte pattedyrsteknikker. Vores mål var at eliminere laboratorieopløsninger, der ikke er godkendt til brug på mennesker, og erstatte dem med let tilgængelige reagenser, der almindeligvis anvendes i kliniske applikationer. PEG er kommercielt tilgængelig i mange molekylære formuleringer og vores tidligere eksperimenter med PEG med en molekylvægt på 2 kD. Desværre er denne molekylvægt ikke godkendt af Food and Drug Administration (FDA) til human brug. I vores nyere prækliniske undersøgelser har vi påvist, at PEG 3,35 kD, hovedingrediensen i den almindeligt anvendte kathartiske kendt som MiraLAX© (MERCK; Whitehouse Station, NJ), faktisk genererer overlegen fusion i forhold til PEG 2KD i en skåret nervemodel. Således blev det kliniske forsøg, der danner grundlaget for dette forslag, udviklet med FDA godkendt 3,35 kD PEG og disse to andre FDA godkendte løsninger.

Yderligere undersøgelser i vores komplekse nerveskademodel har også vist, at reparationen ikke skal udføres umiddelbart efter nerveskade. Epineural reparation med PEG 3,35 kD behandling kan udføres op til 24 timer efter skade, og postoperative CAP'er opnås i alle PEG 3,35 kD behandlede dyr (n=3, data ikke vist). Det bemærkelsesværdige fund er, at i 24-timers skadesmodellen forbedrer PEG signifikant adfærdsresultatet målt 72 timer postoperativt.

Baseret på de offentliggjorte rapporter og vores egne in vivo-undersøgelser viser vi, at PEG-baseret reparation kan genoprette CAP'er med det samme og forbedre funktionel restitution betydeligt efter skade. Disse prækliniske resultater tyder på, at vi kan tilbyde en ny terapi til at teste på mennesker, der har oplevet fuldstændig transektion af en perifer nerve. Patientrisikoen er minimeret, da vi har optimeret den PEG-faciliterede fusionsteknik til at bruge almindeligt anvendte FDA-godkendte lægemidler, opløsninger og elektrolytter til at forstærke standard neurorrafi-teknikker. Den eksperimentelle protokol indebærer 100 % transektionsskade på en perifer nerve efterfulgt af en standard neurorrafi. Reparationen skylles derefter forsigtigt med PEG i to minutter, og sterilt vand på standardmåde bruges til at vaske PEG'en væk.

De mest sandsynlige scenarier, der forklarer gendannelse af hurtig sammensætningspotentiale (CAP), er den hurtige genoprettelse af cytoplasmatisk flow i nerverne, membranernes hurtige evne til at depolarisere og muligvis forebyggelsen af ​​Wallerian degeneration.