Повреждения спинного мозга, называемые миелопатией, часто вызываются механическими травмами позвоночника. В зависимости от уровня повреждений спинного мозга, люди часто страдают серьезными болями, и часто эти повреждения приводят к постоянной нетрудоспособности.

Повреждения спинного мозга очень часто являются самым худшим из диагнозов, который может услышать человек, переживший несчастный случай – нередким следствием травмы становится возможное ограничение подвижности. В отличие от сломанной ноги или поврежденной мышцы, спинной мозг не восстанавливает себя сам.

Одной из великих надежд современной медицины является то, что наука, особенно в области биомедицинского инжиниринга, когда-нибудь наконец сможет помочь заживлять травмы спинного мозга. Эта надежда связана с оптимизмом в решении задач правильного ориентирования и стимулирования регенерации нейронов при замене их потерянных окончаний. Безусловно, очень важно также и уметь правильно соединять (сваривать) нейроны. Нейроны, по-видимому, не могут делать этого самостоятельно, поскольку ткань шрамов, формируемых организмом на месте повреждения, является слишком плотной, поэтому нейроны неспособны прорастать через неё.

Блестящий и обнадеживающий результат получили ученые Университета Штата Делавер (University of Delaware). Группе д-ра Томаса Биба- младшего (Thomas P Beebe, Jr.) удалось разработать технологию расположения молекул на поверхности в соответствии с такой схемой, которая может помочь направить рост новых нейронов. Натурально развивающиеся нейроны используют схемы, подобные той, что используются в системах спутниковой навигации (GPS- global positioning systems) для ориентирования, например, автомобилей в пространстве. Биб и его коллеги изготовили свои молекулярные «рисунки» на поверхности стекла и на поверхности полимерных пластиков. При этом ученые наблюдали под микроскопом рост нейронов по поверхности экспериментальных подложек. В настоящее время основной задачей –минимум группы является поиск оптимальных условий для роста нейронов поперек экспериментальных слайдов.

По мнению Томаса Биба, понимание того, что именно заставляет нейроны расти быстрее, поворачивать в обратном или другом направлении или вообще прекратить рост, будет первым значительным шагом в создании определенной технологии, полезной при травмах спинного мозга. Первые эксперименты являются многообещающими, но впереди еще годы исследований, прежде чем наука будет способна помочь травмированным людям опять встать на ноги и начать ходить.

Идея, которую защищает научная группа, состоит в том, чтобы использовать полученные результаты как базовую нейронную технологию для разработки заживляющего каркаса- устройства, представляющего собой гибкую ячеистую структуру, пористый гель или какой-нибудь подобный имплантируемый материал, который может быть использован для регенерации спинного мозга. У такой технологии могло бы быть большое будущее. Применение подобного материала когда-нибудь в будущем могло бы быть полезным при лечении болезней, приводящих к деградации нервной системы, особенно в головном мозге или спинном мозге. Однако, такая технология еще не прошла апробации в клинике; клинические испытания должны доказать ее безопасность и эффективность, прежде, чем она будет разрешена к широкому применению. Тем не менее, интерес к результатам группы велик, и доклад д-ра Биба «Patterned Protein Gradients of Extracellular Matrix Protein Affect Cell Attachment and Axonal Outgrowth» включен в программу 55-го Mеждународного Симпозиума фирмы AVS «From Nano to Astronomical: The Science & Technology of Materials, Interfaces, & Processing», проходящего в эти дни в Бостоне, штат Массачуссетс.

Евгений Биргер