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La concessione di DARPA supporta la ricerca verso la realizzazione della rigenerazione del tessuto

Mentre i soldati degli Stati Uniti che combattono nell'Irak e Afghanistan stanno sopravvivendo alle lesioni che nei conflitti precedenti probabilmente sarebbero state interne, il numero di ferito con perdita principale del tessuto mai prima è stato così alto.

Tali lesioni -- la perdita parziale o completa di cifre o di arti e di deformare le lesioni facciali -- profondo hanno pregiudicato la qualità di vita del ferito come pure hanno presentato un nuovo insieme delle sfide per la comunità medica stata minacciata dal trattamento loro.

Riconoscendo l'esigenza degli approcci novelli che possono ripristinare, anche parzialmente, la struttura e la funzione dei tessuti persi o nocivi, il Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) ha assegnato una concessione $3,7 milioni all'Università di Istituto del McGowan di Pittsburgh affinchè la Medicina A Ricupero sorvegli un programma di ricerca ambizioso e multicentrato per capire meglio i trattamenti complessi in questione nella guarigione della ferita e nel ripristino del tessuto. Una grande parte dello sforzo del gruppo comprenderà esaminare i sistemi cellulari e molecolari che permettono che gli animali sicuri completamente rigenerino il tessuto perso. Lo scopo finale della ricerca è di identificare i modi per il miglioramento la capacità per la guarigione della ferita e del ripristino del tessuto in esseri umani.

La Coordinazione dello sforzo è Stephen Badylak, D.V.M., M.D., Ph.D., il professor della ricerca nel dipartimento di chirurgia all'Università di Scuola di Medicina di Pittsburgh e Direttore del Centro per Assistenza Tecnica Preclinica del Tessuto all'Istituto del McGowan di Pitt. Oltre all'Università di Pittsburgh, altri cinque centri sono implicati. I ricercatori da queste istituzioni offrono diverso, eppure complementare, interessi della ricerca. Sono:

  • Susan Braunhut, Ph.D., il professor delle scienze biologiche all'Università di Massachusetts a Lowell, una cella del tumore e biologo vascolare delle cellule che studia il potenziale a ricupero della matrice extracellulare; e Kenneth Marx, Ph.D., il professor di chimica e un co-ricercatore di questo gruppo, che sviluppa gli strumenti di bioinformatica per analizzare e modellare i sistemi biologici complessi
  • La Lorena Gudas, Ph.D., presidente dell'instituto di farmacologia e del Professor Farmaceutico di Revlon di Farmacologia e di Tossicologia, Istituto Universitario Medico di Weill della Cornell University, New York, un esperto in farmacologia retinoid, cellule staminali e differenziazione delle cellule
  • Il programma molecolare e cellulare di Ellen Heber-Katz, di Ph.D., del professor, di oncogenesi, L'Istituto di Wistar in Filadelfia, che precedentemente ha identificato un modello unico del mouse, il mouse di LMR, con i beni a ricupero insoliti e sta studiando la genetica e le vie cellulari, molecolari ed immuni in questione in questa risposta
  • Shannon Town Odelberg, Ph.D., assistente universitario, dipartimenti di medicina interna e neurobiologia ed anatomia, Università di Utah, Salt Lake City, di cui il lavoro mette a fuoco sulla base molecolare per rigenerazione dell'arto in newts
  • Hans-Georg Simon, Ph.D., un biologo e un assistente universitario inerente allo sviluppo di pediatria, Centro di Ricerca Commemorativo dei Bambini e Northwestern University in Chicago, che studia la relazione fra lo sviluppo dell'arto e la rigenerazione vertebrati dell'arto

“Crediamo francamente che la capacità di promuovere il ripristino del tessuto in esseri umani sia non solo possibile; in effetti sarà una realtà un certo giorno. Lavorando in gruppo e sfruttando la nostre competenza ed esperienza collettive, siamo in una migliore posizione da riuscire ad aprire il potenziale a ricupero dei mammiferi che sia lavoro possibile nei sili dei nostri diversi laboratori,„ ha detto il Dott. Badylak. I ricercatori ritengono che il loro scopo sia raggiungibile dovuto una convergenza delle scoperte recenti fatte nei loro laboratori come pure ad altre istituzioni nelle aree della ricerca della cellula staminale, della biochimica extracellulare della matrice e della regolazione genica.

In parte, gli esseri umani già hanno la capacità per rigenerazione. Per esempio, le celle sicure, quali le celle di fegato ed i globuli rossi, possono auto-rinnovare; e durante lo sviluppo embrionale, i mammiferi e gli uccelli possono rigenerare tali diversi tessuti e strutture come la loro interfaccia e midollo spinale. Tuttavia, gli esseri umani non possono eseguire lo stesso trucco di ricrescere un arto diviso come le salamandre o i newts possono. Quello è perché in esseri umani le celle che rispondono al sito del tessuto della cicatrice del modulo di lesione, mentre in salamandre le celle di risposta geneticamente sono programmate trasformarsi nei tipi delle cellule delle strutture perse, con la crescita completa dell'arto completa entro due mesi.

Quando una salamandra perde un arto, la ferita spedisce i segnali molecolari che tessuto circostante di richiesta cominciare la produzione di nuove celle del progenitore, anche citata come celle del precursore. Queste celle del progenitore continuano a dividere e formare un grande gruppo di celle al sito della ferita, chiamato un blastema, che più successivamente si specializzerà e maturerà per contribuire a formare l'osso, il muscolo, la cartilagine, i nervi e l'interfaccia dell'arto rigenerato.

Sebbene la maggior parte dei mammiferi non possano ripristinare efficientemente il tessuto, certo tipo di mouse, conosciuto come il mouse di LMR, ha aumentato le capacità a ricupero. Il mouse di LMR può rigenerare una parte dell'orecchio come pure di suo tessuto del cuore dopo la lesione.

I ricercatori mirano a provare che i mammiferi possono formare le celle richieste del progenitore per rigenerazione appena come una salamandra fa. Studiando le salamandre ed i mouse di LMR, i ricercatori sperano di identificare i tipi specifici di celle, di segnali molecolari, di geni e di armature cellulari richiesti per la crescita a ricupero delle cellule. In pratica, cercano completo una comprensione come possibile dei meccanismi e dei trattamenti -- per ottenere la cianografia per crescita a ricupero.

Con tali informazioni a disposizione, i ricercatori rivolgeranno la loro attenzione agli studi facendo uso di un altro modello del mouse incapace di ripristino del tessuto -- un modello più rappresentativo dei mammiferi, compreso gli esseri umani. Specificamente, tenteranno di orchestrare la formazione di blastema in risposta ad una lesione al sito in cui la natura dirigerebbe normalmente la capitalizzazione del tessuto della cicatrice.

“Se riusciamo in potere produrre una risposta a ricupero in un mammifero non a ricupero, avremo sormontato una transenna importante. Il Nostro punto seguente sarebbe di vedere, se la formazione seguente del blastema, un arto dal punto di vista funzionale normale o la cifra si sviluppa. Se possiamo raggiungere il ripristino completo della funzione in un mouse o nell'altro mammifero, sembrerebbe fattibile che potessimo imparare da questo trattamento e migliorare la capacità per ripristino più efficiente del tessuto e ferire la guarigione negli esseri umani,„ ha commentato il Dott. Badylak.

La concessione di $3,7 milioni DARPA supporta il progetto per un anno. L'agenzia ha potuto fornire il finanziamento supplementare per fino a tre nuovi anni.

http://www.med.cornell.edu