Полимеризованный эстроген обеспечивает нейрозащиту при доклинических исследованиях.

Новая форма полимеризованного эстрогена, разработанная в Политехническом институте Ренсселера, может обеспечить нейрозащиту при имплантации в место повреждения спинного мозга, предотвращая дальнейшее повреждение. Этот многообещающий результат, полученный на доклинической модели, был недавно опубликован в ACS Chemical Neuroscience , и он закладывает основу для дальнейшего развития этого нового биоматериала.

«То, что мы увидели, вселяет в нас надежду, это усиление нейрозащиты, то есть мы увидели больше сохраненных нейронов и больше аксонов в тканях», — сказал Райан Гилберт, профессор биомедицинской инженерии в Rensselaer и соавтор этой статьи. «Мы считаем, что эстроген, высвобождаемый из нашего биоматериала, обеспечивает нейрозащитный ответ».

После травмы спинного мозга воспалительная реакция организма может вызвать дальнейшее повреждение клеток нервной системы — например, потерю нейронов и аксонов — даже за пределами места первоначального повреждения. Решение, которое могло бы предотвратить дополнительное ухудшение или даже способствовать регенерации с течением времени, могло бы стать сдвигом парадигмы в лечении. Эстроген — это естественный гормон, вырабатываемый в организме. После полимеризации он является многообещающим источником нейропротекции после травмы спинного мозга.

Гилберт, член Центра биотехнологии и междисциплинарных исследований в Rensselaer, сотрудничал с Эдмундом Палермо, доцентом материаловедения и инженерии в Rensselaer, для разработки этого полимера. Доклинический аспект был инициирован Маноджем Готтипати, научным сотрудником Ренсселера, в настоящее время работающим в лаборатории Филиппа Поповича, профессора и заведующего кафедрой неврологии Университета штата Огайо. В штате Огайо Готтипати работал с Чжэнь Гуанем из Центра восстановления мозга и спинного мозга, чтобы протестировать полимеризованную пленку эстрогена. Исследователи наблюдали усиление нейрозащиты на доклинической модели мышей, в которую был имплантирован полимеризованный эстроген, по сравнению с моделями, не получавшими этого лечения.

Сам полимер полностью состоит из эстрогена, который медленно высвобождается в организме с течением времени, поскольку реакции с водой разрушают связи, удерживающие полимерную цепь вместе, что делает его уникальным и многообещающим терапевтическим подходом.

«Поскольку молекула лекарства связана с каждой повторяющейся единицей длинной цепи, она содержит очень высокую лекарственную нагрузку по сравнению с традиционными подходами к доставке», — сказал Палермо, который также является соавтором этой статьи и членом Центра Ренсселера Материалы, устройства и интегрированные системы.

По словам Палермо, полимер, изучаемый в этом исследовании, является одним из ряда кандидатов, которые исследователи будут продолжать исследовать, работая над поиском оптимальной скорости высвобождения для усиления нейрозащиты. Точная настройка гидрофобности, механических свойств и скорости гидролиза может повлиять на важные аспекты его работы, например, как быстро полимер высвобождает эстроген в организме.

«Все эти факторы будут играть роль в сложном каскаде биохимических и биофизических событий, которые происходят в ходе реакции организма на повреждение спинного мозга», — сказал Палермо.