Rice University biomedicinska tekniker har utvecklat en ny teknik för att odla brosk från embryonala stamceller, en metod som kan användas för att odla ersättare brosk för operation av knät, käke, höft och andra leder.
"Eftersom infödda brosket inte kan läka sig själv, har forskarna länge letat efter sätt att växa ersättare brosk i labbet som skulle kunna användas för att kirurgiskt reparera skador", säger forskaren Kyriacos A. Athanasiou, Karl F. Hasselmann professor i bioteknik. "Denna forskning ger en ny metod för att producera brosk-liknande celler från embryonala stamceller, och dessutom presenterar den första metoden att använda sådana celler för att ingenjör broskvävnad med betydande funktionella egenskaper."
Resultaten finns tillgängliga online och förväntas dyka upp i septembernumret av tidskriften Stem Cells. I studien ingick celler från en NIH sanktionerade stamceller linje.
Med hjälp av en serie av stimuli, utvecklade forskarna en metod för att omvandla stamceller till broskceller. Bygger på detta arbete utvecklade forskarna sedan en process för att använda broskceller att göra broskvävnad. Resultaten visar att brosk kan genereras som efterliknar de olika typer av brosk finns i den mänskliga kroppen, såsom hyaline ledbrosk - den typ av brosk finns i alla leder - och fibrocartilage - en typ som finns i knäet menisk och käken gemensamt. Athanasiou sade att resultaten är spännande, eftersom de tyder på att liknande metoder kan användas för att omvandla stamceller som härrör från broskceller till robusta brosk delar som kan vara av klinisk användbarhet.
Tissue ingenjörer, som de i Athanasiou forskargrupp, försöker att låsa upp hemligheter av den mänskliga kroppens regenerativa system för att hitta nya sätt att växa ersätta vävnader som muskler, hud, ben och brosk. Athanasiou är Muskuloskeletala bioteknik Laboratory vid Rice University har specialiserat sig på växande brosk vävnader.
Tanken bakom att använda stamceller för tissue engineering är att dessa ursprungliga celler har förmågan att bli mer än en typ av cell. I alla människor finns det många typer av "vuxna" stamceller på jobbet. Vuxna stamceller kan ersätta blod, ben, hud och andra vävnader i kroppen. Stamceller blir specifika celler bygger på en komplex serie av kemiska och biomekaniska ledtrådar, signaler som forskarna just nu börjar förstå.
Till skillnad från vuxna stamceller, som kan bli endast ett begränsat antal celltyper kan embryonala stamceller blir teoretiskt någon typ av celler i människokroppen.
Athanasiou grupp har varit en av de mest framgångsrika i världen på att studera broskceller och framför allt, teknik brosk vävnader. Han sade att för sin forskning den primära fördelen att embryonala stamceller har över vuxna stamceller är deras förmåga att förbli formbara.