Nervreparation med hjälp av hydrofila polymerer för att främja omedelbar sammansmältning av avskurna axoner och snabb återgång av funktion

Våra egna prekliniska djurstudier har utformats för att dra fördel av PEG. Vi har använt de fusogena egenskaperna hos PEG och detta har gjort det möjligt för oss att demonstrera en snabb och avgörande elektrofysiologisk återhämtning av antingen krossade eller helt avskurna ischiasnerver i en allmänt accepterad däggdjursmodell för perifer nervskada (Bittner et al JSR 2012).

Nyligen modifierade vi tidigare publicerade däggdjurstekniker. Vårt mål var att eliminera laboratorielösningar som inte har godkänts för användning på människor och ersätta dem med lättillgängliga reagenser som vanligtvis används i kliniska tillämpningar. PEG är kommersiellt tillgänglig i många molekylära formuleringar och våra tidigare experiment med PEG med en molekylvikt på 2 kD. Tyvärr är denna molekylvikt inte godkänd av Food and Drug Administration (FDA) för mänsklig användning. I våra nyare prekliniska studier har vi visat att PEG 3,35 kD, huvudingrediensen i den vanligen använda kathartikan känd som MiraLAX© (MERCK; Whitehouse Station, NJ), faktiskt genererar överlägsen fusion jämfört med PEG 2KD i en avskuren nervmodell. Således utvecklades den kliniska prövningen som ligger till grund för detta förslag med FDA-godkända 3,35 kD PEG och dessa andra två FDA-godkända lösningar.

Ytterligare studier i vår komplexa nervskadamodell har också visat att reparationen inte behöver utföras direkt efter nervskada. Epineural reparation med PEG 3,35 kD behandling kan utföras upp till 24 timmar efter skada och postoperativa CAPs erhålls i alla PEG 3,35 kD behandlade djur (n=3, data visas inte). Det anmärkningsvärda fyndet är att i 24-timmarsskademodellen förbättrar PEG signifikant beteenderesultat mätt 72 timmar postoperativt.

Baserat på de publicerade rapporterna och våra egna in vivo-studier, visar vi att PEG-baserad reparation kan återställa CAPs omedelbart och förbättra funktionell återhämtning avsevärt efter skada. Dessa prekliniska fynd tyder på att vi kan erbjuda en ny terapi för att testa på människor som har upplevt fullständig transektion av en perifer nerv. Patientrisken minimeras eftersom vi har optimerat den PEG-underlättade fusionstekniken för att använda vanliga FDA-godkända läkemedel, lösningar och elektrolyter för att förstärka standardtekniker för neurorrafi. Det experimentella protokollet innebär 100% transektionsskada på en perifer nerv följt av en standard neurorrafi. Reparationen sköljs sedan försiktigt med PEG i två minuter och sterilt vatten på standardsätt används för att tvätta bort PEG.

De mest troliga scenarierna, som förklarar återställandet av snabb sammansättningspotential (CAP), är det snabba återställandet av cytoplasmatiskt flöde i nerverna, membranens snabba förmåga att depolarisera och möjligen förhindrandet av Wallerian degeneration.