Stammzell-Rückenmarksverletzung Exoskelett und Virtual-Reality-Behandlungsstudie (SciExVR)

Die Studie Stem Cell Spinal Cord Injury Exoskeleton and Virtual Reality (SciExVR) basiert auf den Fortschritten, die Forscher bei der Behandlung von Rückenmarksverletzungen (SCI) mit Stammzellen aus Knochenmark (BMSC) erzielt haben. Während größere Verbesserungen bei anderen Ansätzen schwer fassbar blieben, wurden bescheidene Vorteile erzielt.

Die Verwendung von subarachnoidalem BMSC, das durch intrathekale Injektion bereitgestellt wird, hat zu Verbesserungen für bestimmte sensorische und Blasenfunktionen geführt. Die Exoskelett-Behandlung hat gewisse Vorteile bei der sensorischen, Darm- und Blasenfunktion gezeigt.

Intravenöse (IV) BMSC haben Schlaganfällen und anderen Schäden des zentralen Nervensystems zugute gekommen. In der begleitenden neurologischen Stammzellbehandlungsstudie (NEST) des Sponsors für allgemeine neurologische Erkrankungen wurde der Nutzen durch die Kombination von IV mit intranasalem BMSC gezeigt.

Die SciExVR-Studie verwendet paraspinale Injektionen, was bedeutet, dass die BMSC neben den Spinalnerven platziert werden, die durch das Foramen intervertebrale der Wirbelkörper in den Spinalkanal gelangen. Das BMSC wird auf der Höhe der Verletzung auf beiden Seiten der Wirbelsäule sowie etwa zwei Segmente darüber und zwei Segmente darunter platziert. Die Ermittler glauben, dass dies den Eintritt in das Rückenmarksgewebe an der Verletzungsstelle sowie in die verletzten oberen Motoneuronenwege ermöglichen wird; untere Motoneuronen, die verletzt werden können; sensorische Bahnen; Spinalganglien an und unterhalb der Stelle und autonome Ganglien. Die Platzierung im paraspinalen Gewebe kann die Zeit verlängern, die BMSC haben, um sich in, über und unter der Nähe der Rückenmarksverletzung zu vermehren und mit beschädigten Zellen im Rückenmark, den Spinalwurzeln, den Spinalnerven und dem paravertebralen Ganglion zu interagieren. Mögliche Vorteile dieser Wechselwirkungen umfassen den mitochondrialen BMSC-Transfer zu Zielzellen, die Sekretion von mRNA, die die Aktivität der Zielzelle erhöht, die Sekretion des Nervenwachstumsfaktors und anderer neurotropher Faktoren, die für das Nervenwachstum von Vorteil sind. Erhöhte Proliferation und Kontaktzeit können die neuronale Transdifferenzierung von BMSC zu Neuronen und/oder Neuroglia erhöhen. Nach paraspinalen Injektionen erhält der Patient das restliche BMSC intravenös (IV) und auch topisch intranasal. IV verabreichtes BMSC kann durch die paraventrikulären Organe im Gehirn in das Zentralnervensystem gelangen, um möglicherweise die aufsteigenden und absteigenden Bahnen, den Thalamus, den sensorischen Kortex, den motorischen Kortex zu erreichen und durch die Rückenmarksflüssigkeit (CSF) zu zirkulieren. Intranasal ermöglicht den Zugang durch die Axone der Hirnnerven Trigeminus (V) und den Eintritt in das Gehirn auf Höhe der Pons mit ähnlicher Möglichkeit, sich durch das Gewebe zu bewegen.

BMSC werden vom Knochenmark, das aus dem hinteren Beckenkamm gewonnen wird, mit einer einzigen Aspiration auf jeder Seite abgetrennt. Der Eingriff wird unter Vollnarkose oder MAC-Anästhesie im voll lizenzierten chirurgischen Zentrum durchgeführt, sodass bei der Durchführung des Eingriffs keine Beschwerden auftreten. Die BMSC werden mit einem von der FDA zugelassenen Gerät der Klasse II vom Aspirat getrennt.

Nach der BMSC-Behandlung lassen sich Patienten in Arm 1 einfach nach 1, 3, 6 und 12 Monaten von ihren eigenen Neurologen nachverfolgen.

Diejenigen in Arm 2 benötigen eine ähnliche Nachsorge und setzen die Behandlung in Zentren fort, die eine Exoskelettstimulation oder ein Äquivalent zur Physiotherapie anbieten können. Exoskelett-Geräte bewegen die Gliedmaßen des Patienten, um die Muskeln auf selbstgesteuerte Weise zu stimulieren, aber ähnlich wie bei einer Physiotherapie, die häufig bei Rückenmarksverletzungen durchgeführt wird. Die Forscher glauben, dass Arm 2 die oberen und unteren Motoneuronen und sensorischen Rezeptoren wie Exterozeptoren und Propriozeptoren stimulieren kann, die in Gegenwart von BMSC die Regeneration oder Reaktivierung der Rückenmarkswege unterstützen können.

Patienten in Arm 3 benötigen eine ähnliche Nachsorge und können Virtual-Reality-Headsets oder ähnliches verwenden, um die Visualisierung der Bewegung der unteren Extremitäten und/oder des sensorischen Feedbacks zu verbessern. Dies kann auch dazu beitragen, die oberen und unteren Motoneuronen und sensorischen Rezeptoren zu stimulieren.