ابریشم عنکبوت؛ کلیدی احتمالی برای ترمیم اعصاب آسیب‌دیده انسان

اعصاب اساسا به یک سیم تلفن شباهت دارند؛ یک لوله با تعداد زیادی سیم کوچک که اطلاعات را میان مغز، عضلات و پوست شما منتقل می‌کنند

عنکبوتی در حال تنیدن تار است - Wally Holden via Unsplash

دانشمندان در جریان یک پیشرفت شگفت‌انگیز، کشف کرده‌اند که ترکیبی از ابریشم عنکبوت و ابریشم کرم ابریشم می‌تواند کلید ترمیم آسیب‌های عصبی ویرانگر باشد.

در خط مقدم این کشف، پروفسور الکس وودز، بنیان‌گذار نیوروتکس (Newrotex)، یک شرکت نوآفرین (استارتاپ) زیست‌فناوری مرحله بالینی از دانشگاه آکسفورد قرار دارد.

او در گفتگو با ایندیپندنت، دانش پیچیده پشت این موضوع را توضیح داد: «اعصاب اساسا به یک سیم تلفن شباهت دارند؛ یک لوله با تعداد زیادی سیم کوچک که اطلاعات را میان مغز، عضلات و پوست شما منتقل می‌کنند.»

«اگر از حوادث شدید مثل تصادف گرفته تا [اتفاق‌های روزمره مانند بریدن دست] هنگام برش زدن آووکادو، دچار آسیب عصبی شوید، ارتباط میان اعصاب شما قطع می‌شود.

«این امر می‌تواند باعث درد مزمن، بی‌حسی یا حتی فلج شود.»

اگرچه بسیاری از افراد ممکن است تصور کنند آسیب عصبی رخدادی نادر است، داده‌ها نشان می‌دهد ۱ نفر از هر ۱۰ نفر در بریتانیا در طول زندگی خود درجاتی از آسیب عصبی را تجربه می‌کند.

«درمان استاندارد مرجع فعلی که اکنون برای آسیب عصبی در اختیار داریم، روشی به نام اتوگرافت است که در آن جراح، عملا یک عصب سالم را از بخش دیگری از بدن بیمار برمی‌دارد تا محل آسیب را ترمیم کند.»

پروفسور وودز گفت: «اما مشکل این روش این است که ما واقعا درمان ایجاد نمی‌کنیم. چون مجبوریم برای ترمیم آسیب اولیه یک عصب را از ناحیه‌ای دیگر از بدن برداریم، عملا آسیب عصبی در یک بخش را با آسیب در بخشی دیگر معاوضه می‌کنیم.»

Read More

This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)

برای سازمان ملی خدمات سلامت بریتانیا (NHS)، جایی که سالانه حدود ۳۰۰ هزار آسیب عصب پریفرال (Peripheral) [یا اصطلاحا محیطی] درمان می‌شود، جراحی اتوگرافت نرخ بهبودی کمتر از ۵۰ درصد دارد و با نرخ عوارض ۲۷ درصد همراه است.

[توضیح: پریفرال  به معنی محیطی، پیرامونی، جانبی، حاشیه‌ای یا فرعی، در پزشکی اصطلاحی مربوط به اعصاب یا عروق دور از مرکز بدن است]

در نتیجه، جایگزین ابریشمی «آماده استفاده» [برای این کار] می‌تواند تحول‌آفرین باشد.

این فناوری، با حذف نیاز به وجود یک ناحیه برای جراحی دوم به منظور برداشت عصب پیوندی، زمان جراحی را کاهش می‌دهد، خطر عفونت را پایین می‌آورد و می‌تواند هزینه‌های بلندمدت مرتبط با توانبخشی و مدیریت درد مزمن را به‌طور قابل‌توجهی کاهش دهد.

راهکار نوآورانه پیشنهادی نیوروتکس از الیاف ابریشم عنکبوت‌های گردباف طلایی (golden orb-web) استفاده می‌کند تا چیزی درست شود که به تعبیر پروفسور وودز، «ساختاری شبیه داربست است که اعصاب آسیب‌دیده را به هم متصل می‌کند تا عملا بتوانند دوباره در کنار هم رشد کنند».

در آزمایش‌های اولیه روی موش‌ها، سلول‌های عصبی به ابریشم عنکبوت متصل شدند و با سرعت قابل‌توجهی بیش از ۱.۱ میلی‌متر در روز جابه‌جا شدند.

نکته مهم این است که ابریشم به مدت چند ماه در محل باقی می‌ماند؛ مدتی به اندازه کافی طولانی برای پشتیبانی از بازسازی عصب در فاصله‌هایی تا ۱۰ سانتی‌متر؛ کاری که اعصاب انسان به‌تنهایی قادر به انجام دادن آن نیستند.

«نکته این است که ابریشم عنکبوت سازگاری زیستی بسیار بالایی دارد. بنابراین دو سال پس از جراحی، هیچ اثری از ابریشم در بدن بیمار باقی نمی‌ماند.»

وودز اشاره کرد: «این ماده احتمال واکنش نامطلوب بدن به جراحی را به‌شدت کاهش می‌دهد؛ امری که در سایر گزینه‌های جراحی تضمین‌شده نیست.»

با این حال، فرایند به‌ دست آوردن این ماده به اندازه خود جراحی، حساس است.

عنکبوت‌های گردباف طلایی بومی جنوب و شرق آفریقا هستند و عنکبوت‌های مورداستفاده در نیوروتکس از ماداگاسکار آمده‌اند.

برای برداشت ابریشم، عنکبوت‌های گردباف طلایی با دی‌اکسیدکربن‌ به‌آرامی بی‌حرکت می‌شوند. سپس غدد ابریشم آن‌ها با یک برس بسیار کوچک تحریک می‌شود و الیاف «دراگلاین» که عنکبوت‌ها به‌طور معمول برای پایین آمدن از ارتفاع از آن استفاده می‌کنند، با سامانه‌های محرک بسیار دقیق روی قرقره‌های ویژه پیچیده می‌شوند. این کار تضمین می‌کند ابریشم، که نازک‌تر از موی انسان اما از نظر وزنی مقاوم‌تر از فولاد است، یکپارچگی ساختاری خود را حفظ کند.

وودز تاکید کرد: «آسیب‌های اعصاب محیطی آثار ویرانگری بر بیماران دارند.»

«دامنه گسترده‌ای از افراد، از ورزشکاران گرفته تا مردان مبتلا به سرطان پروستات و زنانی که ماستکتومی [جراحی برداشتن پستان] انجام داده‌اند، دچار آسیب عصبی می‌شوند.»

«کاری که در نیوروتکس انجام می‌شود یک ضرورت و نیاز بالینی عظیم براورده‌نشده را هدف قرار می‌دهد و برای افرادی که با پیامدهای آسیب عصبی زندگی می‌کنند، راهکاری واقعی ایجاد می‌کند.»

اگر کارآزمایی‌های آینده در بریتانیا و آمریکا موفقیت‌آمیز باشند، تار ساده عنکبوت ممکن است به‌زودی به استاندارد مرجع برای کمک به انسان‌ها برای راه رفتن، حرکت کردن و دوباره حس کردن تبدیل شود. زمان هدف برای دسترسی تجاری گسترده‌تر در حال حاضر سال ۲۰۲۷ تعیین شده است.

© The Independent

بیشتر از علوم