Ein neuer Wachstumsfaktor verbessert beträchtlich die Fähigkeit von den fachkundigen Stammzellen, die vom menschlichen in berechnet werden Knorpelzellen umgewandelt zu werden Fett, nach Ansicht Duke- UniversityGesundheitszentrums und der Pratt-Ingenieurschuleforscher.
Solche Wachstumsfaktoren sind zur Biotechnik von Geweben für klinischen Gebrauch in den Menschen entscheidend, sagten die Forscher, weil Zellen in den großen Zahlen schnell und würden gewachsen werden müssen, um praktisch zu sein. Für die aktuelle Studie sowie für letzte Experimente in diesem Bereich, trennte das Herzogteam die fachkundigen Zellen, bekannt als Mensch fetthaltig-berechnete adulte Stammzellen (hADAS), vom Fett, das während der Fettabsaugungsprozeduren und dann den Zellen einem Cocktail von verschiedenen Wachstumsfaktoren erhalten wurde, um ihre Transformation in Knorpelzellen anzuregen ausgesetzt war.
Der Wachstumsfaktor, den dem Herzogteam, das in hADAS Zellen zum ersten Mal verwendet wird, morphogenetisches Protein 6 (BMP-6) des Knochens, ein natürlich vorkommendes Protein, das bei der Verhärtung miteinbezogen wird oder Verknöcherung genannt wird, die weichen Enden von Röhrenknochen, die in Kontakt mit dem Knorpel kommen.
Die Forscher fanden, dass BMP-6 beträchtlich die Produktion von zwei wichtigen biochemischen Markierungen Knorpelzellproliferation erhöhte. Speziell nahmen hADAS Zellen, die mit BMP-6 behandelt wurden, um 205 mal den Ausdruck von aggrecan, ein Bauteil des Gelenkknorpels zu, und sie erhöhten bis zum 38mal die Produktion eines Baumusters Kollagen eindeutig vorhanden im Knorpel, verglichen mit Zellen ohne BMP-6 im Cocktail.
„Unsere Studien schlagen vor, dass wachsende hADAS Zellen mit BMP-6 Gewebe zur Verfügung stellen konnten, das verwendet werden könnte, um schädigenden Knorpel zu reparieren,“ sagten Bradley Estes, ein Student im Aufbaustudium Pratts in Abteilung von Biotechnik und im führenden Autor eines Papiers, das im Punkt Im April 2006 der Zapfen Arthritis und des Rheumatismus veröffentlicht wurde. Die Forschung des Teams wurde von den Nationalen Instituten der Gesundheit unterstützt.
„Ein möglicher Anflug würde, Zellen von einem Patienten zu nehmen sein und die Zellen außerhalb des Gehäuses dann behandeln und wachsen, um ein Gewebe herzustellen, das in das Gelenk reimplanted könnte,“ sagte Estes. „Eine Andere Strategie würde, GentechnikTechniken zu verwenden sein, um das Gen für die Produktion von BMP-6 in hADAS Zellen einzuschieben und diese Zellen in die Site des Schadens dann einzuspritzen.“
Knorpelschaden ist schwierig zu behandeln, sagten die Forscher, weil das Gewebe ein Zubehör Blut ermangelt, Nerv und die Lymphe und haben die Kapazität für Reparatur begrenzt. Aktuelle Strategien für die Behandlung des Knorpelschadens, wie microfracture Chirurgie, oder Knorpel verpflanzt, sind gewesen in großem Maße enttäuschend, sagten sie.
Jedoch über letzten fünf Jahre, haben Herzogforscher unter Leitung Farshid Guilak, Ph.D., Direktor der orthopädischen Forschung, neue Anflüge zur Behandlung des Knorpelschadens nachgeforscht. In ihrem Versuchssystem setzt das Team hADAS Zellen verschiedenen Cocktails von Nährstoffen, von Vitaminen und von Wachstumsfaktoren aus. Dieses chemische reprogramming erzwingt die Stammzellen, um entlang verschiedene Pfade weiterzukommen, ob man Zellen entbeint, Knorpel- oder Nerven.
In ihren spätesten Experimenten fügten die Forscher BMP-6 dem Cocktail hinzu, in dem hADAS Zellen in den kleinen Kugeln eines komplexen Kohlenhydrats gewachsen wurden, das als Alginat bekannt ist. Das dreidimensionale Gestell, das von den Alginatskugeln bereitgestellt wird, fördert Unterscheidung von behandelten hADAS Zellen in Knorpelgewebe.