Экзоскелет при травмах спинного мозга стволовыми клетками и исследование лечения в виртуальной реальности (SciExVR)

Исследование экзоскелета и виртуальной реальности при травмах спинного мозга стволовыми клетками (SciExVR) основано на прогрессе, достигнутом исследователями в лечении травм спинного мозга (SCI) стволовыми клетками, полученными из костного мозга (BMSC). Несмотря на то, что при использовании других подходов добиться серьезных улучшений не удалось, были достигнуты скромные преимущества.

Использование субарахноидальных СККМ путем интратекальной инъекции привело к улучшению некоторых сенсорных функций и функций мочевого пузыря. Лечение экзоскелетом показало определенные преимущества в сенсорной функции, работе кишечника и мочевого пузыря.

Внутривенное (IV) СККМ помогло при инсульте и других повреждениях центральной нервной системы. В проведенном спонсором сопутствующем исследовании неврологического лечения стволовыми клетками (NEST) при общем неврологическом заболевании было показано преимущество сочетания внутривенного введения с интраназальным введением СККМ.

В исследовании SciExVR используются параспинальные инъекции, то есть СККМ размещаются рядом со спинномозговыми нервами, которые входят в спинномозговой канал через межпозвонковые отверстия тел позвонков. СККМ будет размещен на уровне повреждения с обеих сторон позвоночника, а также приблизительно на два сегмента выше и на два сегмента ниже. Исследователи считают, что это позволит проникнуть в ткани позвоночника в месте повреждения, а также в пути поврежденных верхних двигательных нейронов; нижние двигательные нейроны, которые могут быть повреждены; сенсорные пути; ганглии задних корешков на месте и ниже и вегетативные ганглии. Размещение в параспинальной ткани может продлить время, в течение которого СККМ должны пролиферировать в области повреждения спинного мозга, выше и ниже и взаимодействовать с поврежденными клетками спинного мозга, спинномозговых корешков, спинномозговых нервов и паравертебрального ганглия. Потенциальные преимущества этих взаимодействий включают перенос митохондрий СККМ в клетки-мишени, секрецию мРНК, повышающую активность клеток-мишеней, секрецию фактора роста нервов и других нейротрофических факторов, благотворно влияющих на отрастание нервов. Увеличенная пролиферация и время контакта могут увеличить нейрональную трансдифференцировку СККМ в нейроны и/или нейроглию. После параспинальных инъекций пациент получает оставшиеся СККМ внутривенно (в/в), а также местно интраназально. СККМ при внутривенном введении могут проникать в центральную нервную систему через паравентрикулярные органы головного мозга, потенциально достигая восходящих и нисходящих путей, таламуса, сенсорной коры, моторной коры и циркулировать через спинномозговую жидкость (ЦСЖ). Интраназальный обеспечивает доступ через аксоны тройничного (V) черепно-мозгового нерва и вход в головной мозг на уровне моста с аналогичной возможностью перемещения по тканям.

СККМ выделяют из костного мозга, полученного из заднего гребня подвздошной кости, путем однократной аспирации с каждой стороны. Процедура проводится под общей анестезией или анестезией MAC в полностью лицензированном хирургическом центре, поэтому дискомфорт при выполнении процедуры отсутствует. СККМ отделяют от аспирата с помощью устройства класса II, одобренного FDA.

После лечения СККМ пациенты, находящиеся в группе 1, просто наблюдаются у своих неврологов через 1, 3, 6 и 12 месяцев.

Тем, кто находится в группе 2, требуется аналогичное последующее наблюдение и лечение в центрах, которые могут обеспечить экзоскелетную стимуляцию или эквивалент физиотерапии. Устройства экзоскелета перемещают конечности пациента, чтобы обеспечить стимуляцию мышц самонаправленным образом, но аналогично физиотерапии, которая часто проводится при травмах спинного мозга. Исследователи полагают, что Arm 2 может обеспечивать стимуляцию верхних и нижних двигательных нейронов и сенсорных рецепторов, таких как экстерорецепторы и проприорецепторы, которые могут в присутствии СККМ способствовать регенерации или реактивации проводящих путей спинного мозга.

Пациентам из группы 3 требуется аналогичное последующее наблюдение, и они могут использовать гарнитуры виртуальной реальности или их эквиваленты для улучшения визуализации движений нижних конечностей и/или сенсорной обратной связи. Это также может помочь стимулировать верхние и нижние двигательные нейроны и сенсорные рецепторы.