Implantati "napravljeni od vlastitih stanica" mogli bi završiti bolove u leđima
Bolovi u leđima i vratu često su rezultat progresivnog oštećenja diskova koji odvajaju kralježnice kralježnice. Zahvaljujući novim multidisciplinarnim istraživanjima, uskoro ćemo možda imati bolje rješenje za ovaj problem: bioinženjerski diskovi izrasli iz vlastitih stanica osobe.
Degeneracija intervertebralnog diska čest je problem koji pogađa velik dio populacije.
Obično zdravi intervertebralni diskovi funkcioniraju apsorbirajući stres na kralježnici dok se krećemo i prilagođavamo svoje držanje na sličan način kao ovjes automobila.
Ako se ti diskovi istroše, to može uzrokovati bol u različitim područjima leđa ili vrata osobe.
Do sada tretmani degeneracije intervertebralnog diska uključuju operaciju spinalne fuzije i zamjenu oštećenih diskova umjetnim.
Međutim, ovi pristupi donose ograničene koristi jer ne mogu vratiti punu funkciju intervertebralnih diskova koje zamjenjuju.
Sada multidisciplinarni istraživački tim sa Medicinskog fakulteta Sveučilišta Pennsylvania u Perelmanu, Tehničkog fakulteta i Veterinarske škole želi riješiti ovo pitanje razvojem bioinženjerskih intervertebralnih diskova izrađenih od vlastitih matičnih stanica pojedinca.
Matične stanice su nediferencirane stanice koje imaju potencijal "transformirati" se u bilo koje specijalizirane stanice. Zbog toga su postali fokusom više medicinskih istraživačkih studija, uključujući i sadašnju.
Istraživači sa Sveučilišta Pennsylvania posljednjih su 15 godina radili na bioinženjeriranim modelima diskova - prvo u laboratorijskim studijama, zatim na malim životinjama, a nedavno i na velikim studijama na životinjama.
„Ovo je glavni korak: rasti tako velik disk u laboratoriju, uvesti ga u prostor diska, a zatim ga započeti s integracijom s okolnim izvornim tkivom. To vrlo obećava ”, kaže prof. Robert L. Mauck, su-viši autor trenutne studije.
"Trenutni standard njege zapravo ne vraća disk, pa se naša nada s ovim projektiranim uređajem zamjenjuje na biološki, funkcionalan način i ponovno postiže čitav opseg pokreta", dodaje.
Do sada uspješne studije na životinjama
Prethodno su istraživači testirali nove diskove - nazvane "kutne strukture slojevite poput diska" (DAPS) - na repovima štakora tijekom 5 tjedana.
U novoj studiji čiji se rezultati pojavljuju u časopisu Znanost Translacijska medicina, tim je još više razvio konstruirane diskove. Potom su novi model - nazvan "završnom pločom modificirani DAPS" (eDAPS) - ponovno testirali na štakorima, ali ovaj put do 20 tjedana.
Nova struktura bioinženjerskog diska omogućuje mu da bolje zadrži oblik i lakše se integrira s okolnim tkivom.
Nakon nekoliko testova - MRI pretraga i nekoliko dubinskih analiza tkiva i mehaničkih analiza - istraživači su otkrili da je u modelu štakora eDAPS učinkovito obnovio izvornu strukturu i funkciju diska.
Ovaj početni uspjeh motivirao je istraživački tim na proučavanje eDAPS-a na kozama, a oni su implantirali uređaj u vratne kralježnice nekih životinja. Znanstvenici su odlučili raditi s kozama, jer, kako objašnjavaju, vratni kralježnički diskovi koza imaju slične dimenzije kao ljudi.
Štoviše, koze imaju polu uspravan rast, što omogućava istraživačima da svoj rad približe na korak od ljudskih ispitivanja.
'Vrlo dobar razlog za optimizam'
Testovi istraživača na kozama također su bili uspješni. Primijetili su da se eDAPS dobro integrirao s okolnim tkivom, a mehanička funkcija diskova barem se podudarala, ako ne i nadmašila, s izvornim cervikalnim diskovima koza.
"Mislim da je zaista uzbudljivo što smo došli toliko daleko, od repa štakora pa sve do implantata u ljudskoj veličini", kaže dr. Harvey E. Smith, su-viši autor studije.
"Kad pogledate uspjeh u literaturi o mehaničkim uređajima, mislim da postoji vrlo dobar razlog za optimizam da bismo mogli postići taj isti uspjeh, ako ga ne bismo i premašili s inženjerskim diskovima."
Dr. Harvey E. Smith
Istraživači kažu da će sljedeći korak uključivati provođenje daljnjih, opsežnijih ispitivanja na kozama, što će omogućiti znanstvenicima da bolje razumiju koliko dobro djeluje eDAPS.
Štoviše, istraživački tim planira testirati eDAPS na modelima ljudske degeneracije intervertebralnog diska, čime se nadamo da se približavamo kliničkim ispitivanjima.
"Mnogo je poželjno ugraditi biološki uređaj koji je napravljen od vaših vlastitih stanica", napominje dr. Smith, dodajući da, "Korištenje istinskog zamjenskog uređaja za očuvanje pokreta koji u tkivima inhibira pokret u ovoj prirodi nije nešto što mi moramo još nisu radili na ortopediji. "
"Mislim da bi to bila promjena paradigme za to kako stvarno liječimo ove bolesti kralježnice i kako pristupamo kretanju štedeći rekonstrukciju zglobova", nastavlja.
