Hệ thống dây thần kinh ngoại biên gửi thông điệp từ não và tủy sống đến phần còn lại của cơ thể, chẳng hạn như cử động cơ khi đi bộ hoặc bàn chân đang lạnh. Do đó, việc dây thần kinh ngoại biên tổn thương sẽ làm gián đoạn khả năng giao tiếp của não với các cơ và cơ quan.

Phương pháp điều trị tiêu chuẩn hiện có để sửa chữa dây thần kinh ngoại biên tổn thương là ghép tự thân. Trong đó, bác sĩ phẫu thuật sẽ cắt bỏ phần tổn thương và thay thế bằng dây thần kinh từ nơi khác trong cơ thể. Dây thần kinh ghép được lấy từ dây thần kinh cảm giác, thường là dây thần kinh hiển ngoài. Tỷ lệ thành công của các mảnh ghép thần kinh có thể rất cao.

Dây dẫn thần kinh, với cấu trúc hình ống được khâu vào hai đầu dây thần kinh bị đứt để thu hẹp khoảng cách, đã tồn tại khoảng 30 năm. Tuy nhiên, các dây dẫn thần kinh được FDA chấp thuận chỉ khả dụng đối với khiếm khuyết dây thần kinh có khoảng cách tối đa 3 cm. 

Hướng tới việc điều trị những tổn thương phức tạp hơn, nhóm nghiên cứu từ Đại học Oxford và Đại học Y khoa Vienna đã tạo ra loại dây dẫn thần kinh mới bằng cách kết hợp tơ tằm và tơ nhện Nephila clavipes, nhằm tái tạo dây thần kinh trên một khoảng cách dài hơn.

Một số nghiên cứu trước đây từng chứng minh lợi ích của vật liệu sinh học làm từ tơ. Tơ kén tằm bao gồm protein fibroin và sericin, có tính tương thích sinh học, đàn hồi và dẻo dai, đồng thời tăng sự sinh sôi và phát triển của tế bào, giúp chữa lành vết thương. 

Trong khi đó, tơ nhện Nephila clavipes mang những tính chất cơ học đáng chú ý: độ bền kéo cao và linh hoạt.

Lần đầu tiên trong lịch sử, các nhà nghiên cứu đã kết hợp tất cả tính năng của hai loại tơ trên để tạo ra ống dẫn. Thành ống được làm từ tơ tằm, bên trong chứa đầy tơ nhện có chức năng dẫn hướng cho các dây thần kinh.

Nhóm nghiên cứu tiến hành thử nghiệm dây dẫn thần kinh mới trên những con chuột có dây thần kinh tọa bên phải bị cắt đứt 10mm. Họ phát hiện ra, các dây thần kinh tổn thương đã thích nghi và phát triển dọc theo dây dẫn tơ tằm, nối lại thành công những đầu bị cắt đứt. Bên cạnh đó, độ xốp của ống dẫn tơ tằm cho phép trao đổi chất dinh dưỡng và chất thải rất quan trọng đối với quá trình chữa bệnh, đồng thời thúc đẩy quá trình tái tạo thần kinh qua sự kết hợp giữa các phân tử hoạt tính sinh học.

Lorenz Semmler, tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi không chỉ thành công trong việc tái tạo dây thần kinh mà còn có thể phân tích chi tiết quá trình chữa bệnh”.

Có thể nói, các dây dẫn thần kinh tiên tiến mới là thành quả từ sự kết hợp giữa khả năng xử lý cấu trúc ba chiều tuyệt vời của tơ tằm và chất lượng bám dính tế bào vượt trội của tơ nhện.

Nhóm nghiên cứu hy vọng khám phá này sẽ mở đường cho sự phát triển của các dây dẫn thần kinh từ vật liệu tự nhiên, nhằm điều trị hiệu quả những tổn thương thần kinh ngoại biên ở con người.

Thu Nga