Новый имплантант, возможно, поможет восстанавливать нервы

Когда-нибудь новые медицинские имплантанты смогут восстанавливать зрение, способствуя росту нервных клеток вблизи них, рассказали ученые United Press International. Новый метод может также привести к созданию протезов, помогающих поврежденным нервам спинного мозга, конечностей и других органов.

Ученые всего мира изобретают и совершенствуют протезы, которые могут восстановить зрение у пациентов с поврежденной сетчаткой. Сетчатка - это тонкая мембрана, находящаяся на задней стенке глазного яблока и передающая информацию от световых сигналов в мозг. Например, при возрастной дегенерации, наиболее частой причине слепоты у пациентов старше 55 лет, которой страдают более 10 млн американцев, клетки сетчатки постепенно погибают.

В имеющихся протезах сетчатки часто применяется электроника, стимулирующая работу оставшихся клеток сетчатки. Хотя результаты обнадеживают, поскольку протезирование сетчатки обеспечивает зрение, достаточное для чтения, одной из наших основных задач является улучшение "интерфейса", установление связи между чипом и нервной системой, заявил Харви Фишман, директор лаборатории глазной ткани в Стэнфорде.

Сложность в том, что нервные клетки сетчатки не объединены в пластины. Поэтому трудно соединить с ними плоские поверхности чипов.

Каждой нервной клетке сетчатки часто требуется визуальный сигнал особого рода: например, одни клетки стимулирует темнота, а другие - свет, некоторым для стимуляции нужно больше света, чем другим. Когда у электродов нет связей с отдельными нервами, результатом является беспорядочная стимуляция и ограниченность зрения.

Фишман с коллегами разрабатывают прибор, который помогает нервным клеткам приблизиться к электронике, в результате клетки оказываются ближе к тому месту, где они должны быть.

"Необходимо то, что в норме является очень сложным и хаотическим ростом, происходящим при регенерации, и мы его контролируем, - сообщил Фишман UPI. - Это дает нам возможность установить связи с отдельными клетками сетчатки, что может оказаться огромным достижением с точки зрения разрешающей способности".

Ученые обтянули силиконовые электроды оболочкой из сахарного белка, который ускоряет рост нейритов, отростков нервов, которые помогают им взаимодействовать с другими клетками. В ходе экспериментов Фишман с коллегами установили: когда они растили на электродах нервные клетки сетчатки у крыс, нейриты росли по такой же модели, что и в оболочке.

"Я мог взять любой нейрит и контролировать направление его роста, сделать его зигзагообразным, придать ему форму восьмерки, заставить его написать слово "Стэнфорд" или прирастить к электроду", - сказал Фишман.

Он добавил: "Если применить это в протезировании, мы сможем помочь пятидесяти, ста тысячам пациентов в год. Конечно, это займет не один год, нужны испытания и одобрение Управления продовольствия и лекарственных препаратов".

Статья о работе ученых принята к публикации в журнале Investigative Ophthalmology & Visual Science. По словам Фишмана, она будет опубликована в октябре.

"То же самое пытались сделать и другие, но Фишман добился наилучших результатов", - заявил д-р Дэвид Стретаван, врач и нейрофизиолог из Университета Калифорнии.

"В нашей области задачей много лет было создание лучшего и более функционального взаимодействия между нервными клетками и электронным контуром, и я думаю, эта работа приблизит нас к цели", - сказал Стретаван, не участвовавший в исследовании.

По словам Фишмана, его группа может растить нейриты длиной более миллиметра, то есть намного длиннее, чем ширина сетчатки. Есть перспектива создания других имплантантов, которые помогут регенерировать нервы по всей длине тела, говорит он.

"Если метод окажется эффективным, он будет полезен не только для зрения, но и для пациентов с заболеваниями слуха, для глубокой стимуляции мозга или с искусственными конечностями, - отметил Фишман. - Речь идет не о простой регенерации нервов, а о том, чтобы они устанавливали нужные связи".

Он добавил, что группа мечтает растить отдельные нервные клетки на особых электродах.

"Каждой клетке соответствует особый белок, и на электродах можно создавать различные оболочки, идеально подходящие для клеток", - пояснил он.

Фишман предупредил, что прибор еще предстоит совершенствовать в разных направлениях. Например, надо, чтобы они не только растили нервные клетки, но и поддерживали их жизнь. Необходимо также избежать образования рубцов вокруг имплантантов.

Кроме того, эксперименты проводились на крысах младенческого возраста, и необходимо проверить, как будут работать приборы с взрослыми клетками, больными клетками, а также с человеческими тканями.

Компания Vis-X из Калифорнии лицензировала эту технологию и пытается превратить ее в продукт, "который мы сможем устанавливать людям", сказал Фишман.