Lorsqu'elle est frappée en cas de lésion de la colonne vertébrale ou de rupture d'un vaisseau en cas d'accident vasculaire cérébral, l'hypoxie se produit dans les tissus les plus proches - un processus pathologique associé à un manque d'oxygène. L'une des conséquences de l'hypoxie est la formation excessive de radicaux libres. À leur tour, ils ont un effet destructeur sur les membranes cellulaires et déclenchent une chaîne de réactions entraînant des dommages et la mort des cellules et des tissus. Les complications entraînent des dommages supplémentaires à la moelle épinière et la mort des neurones, exacerbant le tableau clinique. En général, un coup est terrible, mais ses complications peuvent être encore pires.
«Un groupe international de chercheurs d'universités de Russie et des États-Unis, qui comprenait le chef du Laboratoire de nanomatériaux biomédicaux de NUST MISiS, Ph.D. Maxim Abakumov, a réussi à trouver une solution au problème de la formation pathologique de radicaux libres en cas de lésion médullaire aiguë ou d'accident vasculaire cérébral. - a déclaré le recteur de NUST "MISiS" Alevtina Chernikova. - Un complexe thérapeutique basé sur des nanoparticules antioxydantes synthétisées contribuera à créer un système de rééducation efficace. Les résultats des travaux du groupe scientifique sont
publiés dans le Journal of Controlled Release . "
Comme l'a dit Maxim Abakumov, généralement une enzyme antioxydante spéciale, la superoxyde dismutase (SOD1), combat les radicaux libres dans le corps. Par conséquent, la livraison rapide d'une substance à un organe endommagé peut ramollir ou même arrêter complètement le processus de destruction des tissus. Cependant, l'activité de l'enzyme a un inconvénient - avec une administration intraveineuse au patient, elle est rapidement détruite, n'atteignant pas le site de pathologie.
«Afin de créer un complexe thérapeutique stable basé sur la SOD1, nous avons développé des nanoformes de superoxyde dismutase catalytiquement actives, les« nanofils », explique le scientifique. "En particulier, pour la première fois dans le monde, nous avons reçu un complexe polyionique multicouche chimiquement" réticulé "SOD1, dans lequel pour la première fois un revêtement de surface supplémentaire a été introduit à partir d'un copolymère bloc et de PEG-acide polyglutamique."
La capsule de polymère poreux résultante avec une molécule d'enzyme à l'intérieur a une taille d'environ 40 à 50 nanomètres. Il est capable de faire passer les radicaux libres à l'intérieur et de les neutraliser sur le principe des «pièges réutilisables». «Nous avons développé des nanofils à forte activité enzymatique et capables de préserver et de protéger la SOD1 dans des conditions physiologiques qui augmentent le temps de circulation de la SOD1 active dans le sang par rapport aux molécules de SOD1 libres. La demi-vie de la substance était de 60 minutes par rapport aux six habituelles », a ajouté Maxim.
Au cours des tests expérimentaux d'une substance, une équipe de recherche dirigée par un professeur de l'Université de Caroline du Nord, le Dr Sc. Aleksandra Kabanova a reçu les résultats de laboratoire suivants: une seule injection intraveineuse de nanoenzymes contenant 5 000 cu SOD1 pour 1 kg de poids, amélioration de la récupération des fonctions locomotrices (motrices) chez les rats présentant une lésion modérée de la moelle épinière, une enflure réduite, ainsi qu'une compression concomitante de la moelle épinière et la formation de kystes post-traumatiques. Par conséquent, les rats qui ont reçu l'injection modifiée ont pu se déplacer normalement à la deuxième semaine, tandis que le groupe témoin ne pouvait pas vraiment marcher même à la sixième semaine.
Dans un proche avenir, l'équipe prévoit de terminer les essais précliniques et, en résumé, commencera à se préparer pour le stade clinique.