Første skridt taget til regenerering af hele lemmer


Første skridt taget til regenerering af hele lemmer

De første skridt i retning af at udvikle "bioartificial" udskiftnings lemmer, der er egnede til transplantation, er angiveligt blevet taget af et hold hos Massachusetts General Hospital i Boston, der skriver om deres arbejde med en dyremodel i journalen biomaterialer .

Forskerne fjernede væv fra rotternes forben, men bevarede den primære vaskulatur og nervematrixen.

Billedkredit: Dr. Bernhard Jank / Ott Laboratory

Mere end 1,5 millioner amerikanere har mistet et lem. Prostetiske lemmer er meget avancerede i funktion og udseende, men forfatterne af det nye papir erkender, at enhederne stadig har mange begrænsninger.

Nogle patienter i løbet af de sidste 20 år har modtaget håndtransplantationer fra donorer, men denne procedure er knyttet til livslang risiko ved immunosuppressiv behandling.

Dette problem kan løses ved at bruge patientens egne stamceller til at regenerere vævet til en ny lem - i stedet for at stole på en donor - men en passende matrix eller stillads skal endnu ikke udtænkes, hvormed forskere vil kunne vokse det nye væv.

"Den kompositte natur af vores lemmer gør det muligt at opbygge en funktionel biologisk udskiftning, der er særlig udfordrende," forklarer seniorforfatter Dr. Harald Ott fra Massachusetts General Hospital Department of Surgery og Center for Regenerativ Medicin.

Dr. Ott fortsætter:

Lemmer indeholder muskler, knogler, brusk, blodkar, sener, ledbånd og nerver - der hver især skal genopbygges og kræver en specifik understøttende struktur kaldet matrixen. Vi har vist, at vi kan bevare matrixen af ​​alle disse væv i deres naturlige forhold til hinanden, at vi kan dyrke hele konstruktionen over længere tid, og at vi kan genopbygge vaskulærsystemet og muskulaturen."

I dyremodeller har Dr. Ott og kolleger tidligere været i stand til at regenerere nyrer, lever, hjerter og lunger, ved at bruge en vaskemiddelopløsning til at strippe levende celler fra donororganet, som derefter repopuleres med passende stamceller.

Imidlertid repræsenterer den nye undersøgelse den første anvendelse af denne teknik til at konstruere et biotransparent lem, hvilket er mere komplekst.

Cellulært materiale blev fjernet fra lemmerne af døde rotter, men nervematrixen blev bevaret

I afdøde rotter fjernede forskerne det cellulære materiale fra dyrets forben i løbet af 1 uge, men bevarede den primære vaskulatur og nervematrixen. Dette resterende materiale tilvejebragte en struktur for alle de sammensatte væv, der kræves af lemmerne.

Denne forelimbmatrix blev derefter befolket af kulturer af muskel- og vaskulære celler i en bioreaktor. De vaskulære celler blev injiceret i hovedkarteren af ​​lemmerne i et forsøg på at regenerere vener og arterier. Progenitorcellerne blev i mellemtiden injiceret i skeder i matrixen, der definerer muskelpositioner.

Laget blev stimuleret elektrisk efter 5 dage for at stimulere muskeldannelse. Efter 2 uger blev lemmen fjernet fra bioreaktoren. Forskerne fandt, at den elektriske stimulering medførte, at de nye muskelfibre skulle indgå en kontrakt med en styrke på 80% af en nyfødt rotte.

Når forbenene blev transplanteret i modtagende rotter, begyndte blodet hurtigt at cirkulere i det nye lem, og når musklerne i transplantatet blev stimuleret elektrisk, bøjede håndledene og de digitale led i rotternes poter passende.

Holdet decellulariserede også bavianunderarmene succesfuldt, hvilket forfatterens påstand bekræfter muligheden for at anvende teknikken på en skala svarende til menneskelige patienter.

Forskerne står dog stadig over for udfordringen med at genintegrere de regrowne nerver af et regenereret lem i modtagerens nervesystem.

"I klinisk lemtransplantation vokser nerverne tilbage i graften, hvilket gør det muligt både bevægelse og sensation, og vi har lært, at denne proces i vid udstrækning styres af nervematrixen i graften", siger Dr. Ott.

Dr. Ott håber, at den samme logik vil gælde for bioartificial grafts. Dernæst vil teamet forsøge muskelregenerering ved hjælp af humane celler, inden man udvider processen til humant knogle, brusk og bindevæv.

7 Days Adventure With God - FULL MOVIE (Video Medicinsk Og Professionel 2020).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Andet