Những thay đổi về chức năng vận động và cảm giác thường nhận thấy được sau chấn thương cột
sống, gây ra bởi sự mất tế bào thần kinh và sợi trục, cũng như viêm và tổn thương lớp vỏ bảo vệ dây
thần kinh – còn được gọi là vỏ myelin (demyelination) [6]. Khả năng giao tiếp dưới mức chấn thương
là một sự mất mát đáng kể về chất lượng cuộc sống và nhiều biến chứng khác có thể phát sinh, chẳng
hạn như cảm giác quá nhạy cảm, đau không cảm giác, đau lan tỏa dọc theo các sợi cơ bị tổn thương,
co cơ không tự chủ hoặc hành động lặp đi lặp lại, nhiễm trùng đường hô hấp, mất mật độ xương, tổn
thương cơ bắp, loét áp lực và các vấn đề về chức năng tình dục [7].
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge ở Vương quốc Anh, Đại học Purdue ở Indiana và Đại học
Washington ở St. Louis đã thành công trong việc điều trị chấn thương cột sống ở chó và chuột bằng tế
bào gốc. Họ đã “gắn thẻ” các tế bào với một đánh dấu phóng xạ để có thể theo dõi vị trí các tế bào
cư trú trong cơ thể khi chúng di chuyển theo dòng máu. Họ theo dõi thấy chúng đến nơi xảy ra chấn
thương, nơi mà một số yếu tố tăng trưởng được phân phối liên tục nhằm hỗ trợ sửa chữa cột sống bị
hư hỏng. Một số nhà nghiên cứu khác tìm hiểu về cơ chế tái tạo cột sống theo hướng các đáp ứng
phức tạp của hệ thống miễn dịch. Tổn thương cột sống kích hoạt phản ứng tự miễn để cố gắng bảo vệ
các tế bào thần kinh khác khỏi bị hư hại. Rõ ràng là để giúp sửa chữa cột sống của con người, MSCs
sẽ phải phục vụ nhiều chức năng: cung cấp các yếu tố tăng trưởng cho cột sống giúp tái tạo tế bào,
giảm sẹo và viêm, và “tắt” hoặc điều chỉnh các phản ứng miễn dịch không phù hợp.
Sửa chữa tủy sống là rất quan trọng để phục hồi khả năng vận động và chức năng. Khả năng tái tạo,
kháng viêm và tạo mạch của các tế bào gốc trung mô (MSCs) đã thu hút nhiều mối quan tâm nghiên
cứu tiền lâm sàng đối với bệnh lý SCI. Lý do điều trị bệnh nhân SCI đầu tiên của chúng tôi vào năm
2007 xuất phát từ báo cáo về một trường hợp ở Hàn Quốc, trong đó bệnh nhân được điều trị bằng tế
bào gốc máu cuống rốn có thể di chuyển hông và cảm nhận làn da hông của mình sau 15 ngày điều
trị [8]. Sau đó, cô ấy có thể nâng cả hai chân lên khoảng một centimet, và hoạt động cơ bắp xung
quanh hông của cô ấy dần được cải thiện. Các xét nghiệm được thực hiện 41 ngày sau khi điều trị cho
thấy sự tái sinh của tủy sống tại chỗ bị thương và bên dưới nó. Điều này đã được hỗ trợ bởi một số
nghiên cứu trên mô hình chuột được điều trị bằng tế bào gốc có nguồn gốc từ cuống rốn người, cho
thấy sự cải thiện chức năng và phục hồi của mô tủy sống [9, 10, 11, 12]. Trong những trường hợp này,
các tế bào sống sót mà không ức chế miễn dịch, di chuyển đến các vị trí bị chấn thương, và tăng
cường sự phục hồi một cách đáng kể. Điều trị bằng MSCs tủy xương cũng đã được chứng minh là an
toàn và khả thi trong điều trị SCI [13, 14].
Có lẽ thử nghiệm trên động vật đầu tiên trong việc điều trị SCI được công bố vào năm 2008, bao gồm
lý do sử dụng các tế bào này trong việc tái tạo tủy sống và một nghiên cứu được thiết kế nhằm chứng
minh rằng hiệu quả điều trị đến từ các chất tiết của tế bào gốc chứ không phải do các tế bào gốc biệt
