Stammzellentherapiegriffe versprechen als mögliche Alternative, die Verpflanzung von Operationen zu entbeinen

Eine Studie, die diese Woche veröffentlicht wird, verstärkt den möglichen Wert von Stammzellen, wenn sie die bedeutenden Verletzungen repariert, die den Verlust der Knochenzelle mit einbeziehen.

Die Studie stellt dar, dass das das Entbinden von Stammzellen auf einem Polymergestell an Behandlungsgroße gebiete des fehlenden Knochens zu verbesserter Knochenentstehung und besseren mechanischen zu den Eigenschaften führt, die mit Behandlung mit dem alleingestell verglichen werden. Dieses Baumuster der therapeutischen Behandlung konnte eine mögliche Alternative zum Entbeinen die Verpflanzung von Operationen sein.

„Enorme Knochenverletzungen gehören zu den schwierigsten Problemen, die orthopädisches Chirurggesicht und sie geläufig sind - gesehen infolge der Unfälle sowie in den Soldaten, die vom Krieg zurückkommen,“ sagte den führenden Autor Robert Guldberg, ein Professor der Studie in der Waldmeister-der Schule Georgia-Technologie des Maschinenbaus. „Diese Studie zeigt, dass es Versprechen gibt, wenn man diese Verletzungen behandelt, indem man Stammzellen an die Verletzungssite entbindet. Diese sind Verletzungen, die würden heilen nicht ohne beträchtliche medizinische Intervention.“

Details der Forschung wurden in der frühen Ausgabe der Zapfen Verfahren der National Academy Of Sciences Am 11. Januar 2010 veröffentlicht. Diese Arbeit wurde durch die Nationalen Institute der Gesundheit und die National Science Foundation finanziert.

Die Studie wurde in Ratten geleitet, in denen zwei Knochenabstände acht mm in der Länge erstellt wurden, um enorme Verletzungen zu simulieren. Ein Abstand wurde mit einem Polymergestell behandelt, das mit Stammzellen gesät wurden und dem anderen mit nur Gestell. Die Ergebnisse zeigten, dass Verletzungen mit den Stammzellegestellen behandelten, die significantly more Knochenwachstum als die Verletzungen gezeigt wurden, die mit nur Gestellen behandelt wurden.

Guldberg und Maschinenbaustudent im aufbaustudium Kenneth Du Pont experimentierten mit den Gestellen, die zwei verschiedene Baumuster menschliche Stammzellen enthalten -- Knochen Mark-berechnete mesenchymal adulte Stammzellen und fötale Stammzellen des Nachwassers.

„Wir waren in der Lage, das therapeutische Potenzial von menschlichen Stammzellen direkt auszuwerten, große Knochendefekte zu reparieren, indem wir sie in Ratten mit einem verringerten Immunsystem,“ erklärter Guldberg einpflanzten, der auch der Direktor des Kleinen Instituts für Biotechnik und Biowissenschaften an Georgia-Technologie ist.

Maße Mikro-CT zeigten keine beträchtlichen Unterschiede in der Knochenregeneration zwischen den zwei Stammzellegruppen. Jedoch produzierte die Kombination der zwei Baumuster der Stammzellen beträchtlich höheres Knochenvolumen und Stärke verglich mit Gestellen ohne zelluläre Vermehrung.

Obgleich Stammzellelieferung beträchtlich Knochenwachstum und biomechanische Eigenschaften erhöhte, war es nicht in der Lage, die Verletzung durchweg zu reparieren. Acht Wochen nach der Behandlung, füllte der neue Knochen die Abstände in vier von neun Defekten behandelt mit den Gestellen, die mit den adulten Stammzellen gesät wurden, in einem von neun Defekten behandelt mit den Gestellen, die mit den fötalen Stammzellen gesät wurden, und in keinen der Defekte behandelt mit dem alleingestell.

„Wir dachten, dass die Funktionsregeneration der Knochendefekte durch die Stammzellen begrenzt worden, die weg von der Verletzungssite migrieren, also entschieden uns wir, das Schicksal nachzuforschen und Verteilung der entbundenen Zellen,“ sagte Guldberg.

Um dies zu tun, beschriftete Guldberg Stammzellen mit Leuchtstoffquantumspunkten -- Nmschuppe Partikel, die Leuchte ausstrahlen, wenn sie durch fast-Infrarotstrahlung erregt werden -- zu die Verteilung von Stammzellen nach der Lieferung auf den Gestellen und den gleichen Experimenten wie vorher beschrieben beendet aufspüren.

Während der gesamten Studie beobachteten die Forscher beträchtliche Fluoreszenz an den Sites des Stammzelle-Gestells. Jedoch sieben bis 10 Tage nach Behandlung anfangend, erschienen Signale an den nur für Gestell Sites. Zusätzliche Analyse mit dem Immunostaining deckte auf, dass die Quantumspunkte, die an den nur für Gestell Sites vorhanden sind, in den entzündlichen Zellen enthalten wurden, die Makrophagen genannt wurden, die die Quantumspunkte aufgenommen hatten, die von den toten Stammzellen freigegeben wurden.

„Während unsere Gesamtstudie, dass Stammzellentherapie hat, viel Versprechen für die Behandlung des enormen Knochens sich absetzt zeigt, zeigt dieses Experiment, dass wir noch eine verbesserte Methode des Entbindens der Stammzellen entwickeln müssen, damit sie lebendiges längeres bleiben und folglich an der Verletzungssite länger,“ bleiben erklärtes Guldberg.

Die Forscher fanden auch, dass die Quantumspunkte die Funktion der verpflanzten Stammzellen und folglich ihres therapeutischen Effektes verminderten. Als die Stammzellen mit Quantumspunkten beschriftet wurden, zeigten die Ergebnisse eine Störung, Knochenentstehungs- oder -brückendefekte zu erhöhen. Jedoch beeinflußte die gleiche niedrige Konzentration von Quantumspunkten nicht Zellentwicklungsfähigkeit oder die Fähigkeit der Stammzellen, Knochenzellen in den Laboruntersuchungen zu werden.

„Obgleich in-vitrolaboruntersuchungen wichtig bleiben, liefert diese Arbeit weiteren Beweis, dass gut-gekennzeichnete in vivo Baumuster notwendig sind, um die Fähigkeit von verbessernden Gewebestrategien zu prüfen, Funktion in den komplexen lebenden Organismen effektiv zu integrieren und zurückzustellen,“ hinzugefügtes Guldberg. „Verbesserte Methoden des nichtinvasiven Zellgleichlaufes, die ändern nicht Zellfunktion sind- in vivo erforderlich, Stammzelle-Lieferungsstrategien zu optimieren und die Wirksamkeit von verschiedenen Stammzellequellen für Geweberegeneration zu vergleichen.“

Guldberg erforscht aktuell alternative Zellgleichlaufmethoden, wie die Stammzellen genetisch ändern, um grünes Leuchtstoffprotein und/oder andere Lumineszenzenzyme wie luciferase auszudrücken. Er forscht auch die Einführung von Programmierungsmarken zum Gestell nach, das die Stammzellen verweist, um in Knochenzellen zu unterscheiden. Diese Signale sind möglicherweise für fötale Stammzellen, die geglaubt werden, um als adulte Stammzellen ursprünglicher zu sein, entsprechend Guldberg besonders effektiv.

Die Lektionen, die von der aktuellen Arbeit gelehrt sind, werden auch angewendet, um effektive Stammzellentherapien für schwere zusammengesetzte Verletzungen zu den mehrfachen Geweben einschließlich Knochen, Nerv, Vasculature und Muskel zu entwickeln. Diese Folgearbeit wird in der Georgia-Technologie-Mitte für Hoch entwickelte Biotechnik für Soldat-Empfindlichkeit gemeinsam mit Ravi Bellamkonda und in Barbara Boyan, Professoren im Wallace H. Coulter Department der Biomedizinischen Technik an Georgia-Technologie und an Emory-Universität durchgeführt.

Quelle: Georgia-Fachhochschule Forschungs-Nachrichten
Advertisement