Hermojen korjaus hydrofiilisten polymeerien avulla edistämään katkenneiden aksonien välitöntä fuusiota ja nopeaa toiminnan palautumista

Omat prekliiniset eläintutkimuksemme on suunniteltu hyödyntämään PEG:tä. Olemme käyttäneet PEG:n fusogeenisiä ominaisuuksia, ja tämä on antanut meille mahdollisuuden osoittaa joko murskattujen tai täysin katkaistujen iskiashermojen nopean ja päättäväisen elektrofysiologisen toipumisen yleisesti hyväksytyssä nisäkäsmallissa ääreishermovaurioiden vammautumiseen (Bittner et al JSR 2012).

Äskettäin muokkasimme aiemmin julkaistuja nisäkästekniikoita. Tavoitteenamme oli poistaa laboratorioliuokset, joita ei ole hyväksytty ihmiskäyttöön, ja korvata ne helposti saatavilla olevilla kliinisissä sovelluksissa yleisesti käytetyillä reagensseilla. PEG on kaupallisesti saatavilla monissa molekyyliformulaatioissa ja aikaisemmat kokeemme PEG:llä, jonka molekyylipaino on 2 kD. Valitettavasti elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) ei ole hyväksynyt tätä molekyylipainoa ihmisten käyttöön. Uusimmissa prekliinisissä tutkimuksissamme olemme osoittaneet, että PEG 3,35 kD, pääainesosa yleisesti käytetyssä katarsissa, joka tunnetaan nimellä MiraLAX© (MERCK; Whitehouse Station, NJ), todella tuottaa paremman fuusion kuin PEG 2KD leikatussa hermomallissa. Näin ollen tämän ehdotuksen perustana oleva kliininen tutkimus kehitettiin FDA:n hyväksymän 3,35 kD:n PEG:n ja näiden kahden muun FDA:n hyväksymän ratkaisun avulla.

Lisätutkimukset monimutkaisessa hermovauriomallissamme ovat myös osoittaneet, että korjausta ei tarvitse tehdä heti hermovaurion jälkeen. Epineuraalinen korjaus PEG 3,35 kD -hoidolla voidaan suorittaa jopa 24 tuntia vamman jälkeen ja postoperatiiviset CAP:t saadaan kaikista PEG 3,35 kD:lla käsitellyistä eläimistä (n = 3, tietoja ei esitetä). Merkittävä havainto on, että 24 tunnin vammamallissa PEG parantaa merkittävästi käyttäytymistulosta mitattuna 72 tunnin kuluttua leikkauksesta.

Julkaistujen raporttien ja omien in vivo -tutkimustemme perusteella osoitamme, että PEG-pohjainen korjaus voi palauttaa CAP:t välittömästi ja parantaa toiminnallista palautumista merkittävästi vamman jälkeen. Nämä prekliiniset havainnot viittaavat siihen, että voimme tarjota uudenlaisen terapian testattavaksi ihmisillä, jotka ovat kokeneet ääreishermon täydellisen leikkauksen. Potilasriski on minimoitu, koska olemme optimoineet PEG-ohjatun fuusiotekniikan hyödyntämään yleisesti käytettyjä FDA:n hyväksymiä lääkkeitä, liuoksia ja elektrolyyttejä standardien neurorrhafiatekniikoiden parantamiseksi. Kokeellinen protokolla sisältää 100-prosenttisen perifeerisen hermon leikkausvaurion, jota seuraa standardi neurorrhafia. Sitten korjausainetta kastellaan varovasti PEG:llä kahden minuutin ajan ja steriiliä vettä käytetään tavalliseen tapaan PEG:n pesemiseen pois.

Todennäköisimpiä skenaarioita, jotka selittävät nopean yhdisteen toimintapotentiaalin (CAP) palautumisen, ovat sytoplasmisen virtauksen nopea palautuminen hermoissa, kalvojen nopea kyky depolarisoitua ja mahdollisesti Wallerin rappeuman ehkäisy.