Reparación de nervios usando polímeros hidrofílicos para promover la fusión inmediata de axones cortados y el rápido retorno de la función

Nuestros propios estudios preclínicos en animales han sido diseñados para aprovechar la PEG. Hemos utilizado las propiedades fusogénicas de PEG y esto nos ha permitido demostrar una recuperación electrofisiológica rápida y decisiva de los nervios ciáticos aplastados o completamente cortados en un modelo de mamífero comúnmente aceptado para la lesión del nervio periférico (Bittner et al JSR 2012).

Recientemente, modificamos técnicas de mamíferos publicadas anteriormente. Nuestro objetivo era eliminar las soluciones de laboratorio que no han sido aprobadas para su uso en humanos y reemplazarlas con reactivos fácilmente disponibles que se usan comúnmente en aplicaciones clínicas. PEG está disponible comercialmente en muchas formulaciones moleculares y nuestros experimentos anteriores con PEG que tiene un peso molecular de 2 kD. Desafortunadamente, este peso molecular no está aprobado por la Administración de Drogas y Alimentos (FDA) para uso humano. En nuestros estudios preclínicos más recientes, hemos demostrado que PEG 3.35 kD, el ingrediente principal en el catártico de uso común conocido como MiraLAX© (MERCK; Whitehouse Station, NJ), en realidad genera una fusión superior sobre PEG 2KD en un modelo de nervio cortado. Por lo tanto, el ensayo clínico que constituye la base de esta propuesta se desarrolló con PEG de 3,35 kD aprobado por la FDA y estas otras dos soluciones aprobadas por la FDA.

Estudios adicionales en nuestro modelo de lesión nerviosa compleja también han demostrado que la reparación no tiene que realizarse inmediatamente después de la lesión nerviosa. La reparación epineural con tratamiento con PEG 3,35 kD se puede realizar hasta 24 horas después de la lesión y se obtienen CAP postoperatorios en todos los animales tratados con PEG 3,35 kD (n=3, datos no mostrados). El hallazgo notable es que en el modelo de lesión de 24 horas, la PEG mejora significativamente el resultado conductual medido a las 72 horas después de la operación.

Según los informes publicados y nuestros propios estudios in vivo, demostramos que la reparación basada en PEG puede restaurar los CAP de inmediato y mejorar significativamente la recuperación funcional después de la lesión. Estos hallazgos preclínicos sugieren que podemos ofrecer una terapia novedosa para probar en humanos que han experimentado una sección completa de un nervio periférico. El riesgo del paciente se minimiza ya que hemos optimizado la técnica de fusión facilitada por PEG para utilizar fármacos, soluciones y electrolitos aprobados por la FDA de uso común para mejorar las técnicas estándar de neurorrafia. El protocolo experimental implica una lesión por transección del 100% en un nervio periférico seguida de una neurorrafia estándar. Luego, la reparación se irriga suavemente con PEG durante dos minutos y se usa agua estéril de manera estándar para lavar el PEG.

Los escenarios más probables, que explican la restauración rápida del potencial de acción compuesta (CAP), son la rápida restauración del flujo citoplásmico dentro de los nervios, la rápida capacidad de las membranas para despolarizarse y posiblemente la prevención de la degeneración walleriana.