İnsan vücudunda her organın bir önemi olsa da bunlar arasında en önemlisi bütün vücudumuzu yöneten omuriliktir. Temel anlamda vücudumuza hareket etmesi için gönderilen her bir sinyal için santral görevi gören omurilik, hasar alması durumunda kişilerde geri dönüşü olmayan rahatsızlıklara ve felç gibi ciddi sonuçlara neden olabiliyor.
Omurga yaralanmaları aşağı inen güç hatları gibi olabilir yani yaralanmanın her iki tarafındaki her şey mükemmel şekilde işlev görse bile, kırılma tüm sistemi etkin bir şekilde kapatabilir. Minnesota Üniversitesi´ndeki araştırmacılar, her şeyi tekrar bir araya getirebilecek bir cihaz tasarladılar. 3D baskılı nöronal kök hücrelerde kapsanan bir silikon kılavuzu, hastanın bazı motor kontrollerini yeniden kazanmasına izin vermek için kalan sinirler arasında yeni bağlantılar geliştirdiği yaralanma bölgesine implante edilebilir.
Hasarlı bir omurilik, yama yapmanın zor bir zedelenmesidir, ancak gelişimde tedaviler vardır. Gen terapisi, skar dokusunu yıkmaya ve sinir hücrelerini yeniden canlandırmaya yardımcı olabilir. Diğer durumlarda, yaralanma sahası tamamen atlanır, beyinden gelen mesajları bilgisayarla yeniden yönlendirir veya sinyalleri vücudun alt kısmına yerleştirilmiş bir cihaza kablosuz olarak gönderir.
Yeni tedavi, her iki yaklaşımın bir karışımı olabilir. Minnesota ekibi, uyarılmış pluripotent kök hücreleri toplayarak başladı. Pluripotent olarak adlandırılan bu hücreler deri ve kan gibi yetişkin hücrelerden türeyen bir kök hücre türüdür. Bunlar nöronal kök hücrelere biyomühendislik kullanıldıktan sonra, araştırmacılar 3D silikon scaffold (iskele) ve nöronal kök hücrelerin birbirini izleyen katmanlarından oluşan bir cihaz yazdırabildiler.
Bu cihaz omurilik yaralanmasının yerinde implante edilebilir, burada kılavuz yeni sinirler oluşturacak şekilde kök hücreleri besler ve hasarsız hücreleri yaralanmanın her iki tarafına bağlar.
Çalışmanın ortak yazarı Michael McAlpine “Bu, herkesin 3D baskılı bir kılavuzda yetişkin insan hücrelerinden türetilen nöronal kök hücrelerini doğrudan 3D baskı yapabildiği ve hücrelerin laboratuvardaki aktif sinir hücrelerine farklılaştığını ilk kez gösteriyor. 3D baskı gibi hassas hücreler çok zordu. Zor kısmı hücreleri mutlu ve canlı tutuyor. Baskı sürecinde birkaç farklı tarifi test ettik, 3D´nin canlı hücrelerin yaklaşık yüzde 75´ini muhafaza edebildik. Baskı işlemi ve ardından sağlıklı nöronlara dönüşmeleri oldukça şaşırtıcı. " dedi.
Cihaz henüz hasta grubunda test edilmemiş olsa da hatta hayvan modellerinde laboratuvar testleri, nöronların silikon kılavuzunun kanalları boyunca büyüdüğünü ve aktif olduklarını göstermiştir. Araştırmacılar, hastaların tam olarak tekrar yürüyebildikleri tam bir iyileşme olsa da bu aşamada çok fazla vardiya olsa da tedavinin hastaların diğer önemli işlevleri yeniden kazanmalarına yardımcı olabileceğini söylediler.