Quando as medulas espinhais de camundongos e humanos são parcialmente danificadas, a paralisia inicial é seguida pela recuperação extensa e espontânea da função motora. No entanto, após uma lesão medular completa, esta reparação natural da medula espinhal não ocorre e não há recuperação. A recuperação significativa após lesões graves requer estratégias que promovam a regeneração das fibras nervosas, mas as condições necessárias para que essas estratégias restaurem com sucesso a função motora permanecem indefinidas.

“Há cinco anos demonstramos que as fibras nervosas podem ser regeneradas através de lesões anatomicamente completas da medula espinhal”, diz Mark Anderson, autor sênior do estudo. “Mas também percebemos que isso não era suficiente para restaurar a função motora, pois as novas fibras não conseguiam se conectar aos locais certos do outro lado da lesão”. Anderson é diretor de Regeneração do Sistema Nervoso Central da .NeuroRestore e cientista do Wyss Center for Bio and Neuroengineering.

Trabalhando em conjunto com colegas da UCLA e da Harvard Medical School, os cientistas usaram equipamentos de última geração nas instalações do Campus Biotech da EPFL em Genebra para realizar análises aprofundadas e identificar qual tipo de neurônio está envolvido no reparo natural da medula espinhal após lesão parcial da medula espinhal.

“Nossas observações usando sequenciamento de RNA nuclear unicelular não apenas expuseram os axônios específicos que devem se regenerar, mas também revelaram que esses axônios devem se reconectar aos seus alvos naturais para restaurar a função motora”, diz Jordan Squair, o primeiro autor do estudo. As descobertas da equipe aparecem na revista Science .

Sua descoberta informou o projeto de um sistema multifacetado terapia genética multifacetada . Os cientistas ativaram programas de crescimento nos neurônios identificados em camundongos para regenerar suas fibras nervosas, regularam positivamente proteínas específicas para apoiar o crescimento dos neurônios através do núcleo da lesão e administraram moléculas de orientação para atrair as fibras nervosas em regeneração para seus alvos naturais abaixo da lesão.

“Fomos inspirados pela natureza quando concebemos uma estratégia terapêutica que reproduz os mecanismos de reparação da medula espinal que ocorrem espontaneamente após lesões parciais”, diz Squair.

Camundongos com lesões anatomicamente completas na medula espinhal recuperaram a capacidade de andar, exibindo padrões de marcha semelhantes aos quantificados em camundongos que voltaram a andar naturalmente após lesões parciais. Esta observação revelou uma condição até então desconhecida para que as terapias regenerativas tivessem sucesso na restauração da função motora. após neurotrauma.

“Esperamos que a nossa terapia genética atue em sinergia com os nossos outros procedimentos que envolvem a estimulação eléctrica da medula espinal”, diz Grégoire Courtine, autor sénior do estudo que também dirige o .NeuroRestore juntamente com Jocelyne Bloch.

"Acreditamos que uma solução completa para o tratamento de lesões na medula espinhal exigirá ambas as abordagens: terapia genética para regenerar fibras nervosas relevantes e estimulação espinhal para maximizar a capacidade dessas fibras e da medula espinhal abaixo da lesão . de produzir movimento".

Embora muitos obstáculos ainda devam ser superados antes que esta terapia genética possa ser aplicada em humanos, os cientistas deram os primeiros passos no sentido de desenvolver a tecnologia necessária para alcançar este feito nos próximos anos.