Βλαστικά κυτταρική θεραπεία υπόσχεται πολλά ως πιθανή εναλλακτική λύση για μόσχευμα οστού εργασίες

Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε αυτή την εβδομάδα ενισχύει την πιθανή αξία των βλαστικών κυττάρων σε επιδιόρθωση σοβαρούς τραυματισμούς περιλαμβάνουν την απώλεια της δομής των οστών.

Η μελέτη δείχνει ότι η παροχή βλαστικών κυττάρων σε ένα πολυμερές ικρίωμα για την αντιμετώπιση μεγάλων περιοχών του λείπει οστών οδηγεί σε βελτίωση της οστικής παραγωγής και την καλύτερη μηχανικές ιδιότητες σε σύγκριση με τη θεραπεία με το ικρίωμα και μόνο. Αυτό το είδος της θεραπευτικής αγωγής που θα μπορούσε να είναι μια πιθανή εναλλακτική λύση στην οστική πράξεις μόσχευμα.

"Τεράστιες οι τραυματισμοί των οστών είναι από τα πιο σημαντικά προβλήματα που ορθοπεδικούς χειρουργούς προσώπου, και κοινώς δει ως αποτέλεσμα των ατυχημάτων καθώς και σε στρατιώτες που επιστρέφουν από τον πόλεμο», είπε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Robert Guldberg, καθηγητής στο Woodruff Γεωργία Tech, Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. «Αυτή η μελέτη δείχνει ότι υπάρχει υπόσχεση για τη θεραπεία αυτών των τραυματισμών από την παράδοση βλαστικών κυττάρων στην περιοχή της κάκωσης. Αυτές είναι οι τραυματισμοί που δεν θα επουλωθούν χωρίς σημαντική ιατρική παρέμβαση."

Λεπτομέρειες της έρευνας δημοσιεύθηκαν στις αρχές της δεκαετίας έκδοση του περιοδικού Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών στις 11 Ιανουαρίου 2010. Το έργο αυτό χρηματοδοτήθηκε από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας και το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών.

Η μελέτη έγινε σε αρουραίους των οποίων δύο κενά οστά οκτώ χιλιοστά σε μήκος, δημιουργήθηκαν για να προσομοιώσουν μαζική τραυματισμούς. Ένα χάσμα ήταν σε θεραπεία με ένα πολυμερές ικρίωμα seeded με βλαστικά κύτταρα και το άλλο με ικρίωμα μόνο. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι τραυματισμοί που έλαβαν θεραπεία με το ικριώματα βλαστικών κυττάρων έδειξαν σημαντικά μεγαλύτερη ανάπτυξη των οστών από τραυματισμούς που έχουν υποστεί επεξεργασία με ικριώματα μόνο.

Guldberg και η μηχανολογία μεταπτυχιακός φοιτητής Kenneth Dupont πειραματίστηκε με σκαλωσιές που περιέχουν δύο διαφορετικά είδη ανθρώπινων βλαστικών κυττάρων - το μυελό των οστών μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων ενηλίκων και αμνιακού υγρού εμβρυϊκών βλαστικών κυττάρων.

"Ήμασταν σε θέση να αξιολογεί άμεσα τις θεραπευτικές δυνατότητες των ανθρώπινων βλαστικών κυττάρων για την αποκατάσταση μεγάλων ελαττωμάτων των οστών από τα εμφυτεύουν σε αρουραίους με μειωμένο ανοσοποιητικό σύστημα", εξήγησε Guldberg, ο οποίος είναι και διευθυντής του Ινστιτούτου για την Petit Εμβιομηχανική και Bioscience στη Γεωργία Tech .

Μικρο-CT μετρήσεις δεν έδειξαν σημαντικές διαφορές στην οστική αναγέννηση μεταξύ των δύο ομάδων των βλαστικών κυττάρων. Ωστόσο, ο συνδυασμός των δύο τύπων βλαστικών κυττάρων που παράγονται σημαντικά υψηλότερο όγκο των οστών και τη δύναμη σε σχέση με ικριωμάτων χωρίς κυτταρική αύξηση.

Αν και βλαστικά κύτταρα παράδοση ενισχύσει σημαντικά την ανάπτυξη των οστών και βιο-μηχανικές ιδιότητες, δεν ήταν σε θέση να επισκευάσει με συνέπεια τον τραυματισμό. Οκτώ εβδομάδες μετά τη θεραπεία, νέα οστά καλυφθεί τα κενά σε τέσσερις από τις εννέα ελαττώματα που έλαβαν θεραπεία με ικριώματα σπαρμένη με ενήλικα βλαστικά κύτταρα, ένα από τα εννέα ελαττώματα που έλαβαν θεραπεία με ικριώματα σπαρμένη με εμβρυϊκών βλαστικών κυττάρων, και κανένα από τα ελαττώματα που έλαβαν θεραπεία με το ικρίωμα και μόνο.

«Νομίζαμε ότι η λειτουργική αναγέννηση των ελαττωμάτων των οστών μπορεί να έχουν περιοριστεί από τα βλαστικά κύτταρα μεταναστεύουν μακριά από το σημείο του τραυματισμού, και έτσι αποφάσισε να διερευνήσει την τύχη και την κατανομή του παραδοθέντος κυττάρων», είπε ο Guldberg.

Για να γίνει αυτό, Guldberg επισημαίνονται τα βλαστικά κύτταρα με φθορίζουσες κβαντικές τελείες - νανομετρική κλίμακα σωματίδια που εκπέμπουν φως όταν διεγερθεί από εγγύς υπέρυθρη ακτινοβολία - να παρακολουθήσει τη διανομή των βλαστικών κυττάρων μετά την παράδοση στην ικριώματα και ολοκλήρωσε την ίδια πειράματα όπως περιγράφηκε προηγουμένως .

Σε όλη τη μελέτη, οι ερευνητές παρατήρησαν σημαντική φθορισμού στις θέσεις των βλαστικών κυττάρων ικρίωμα. Ωστόσο, από επτά έως 10 ημέρες μετά τη θεραπεία, τα σήματα εμφανίστηκε στο ικρίωμα-μόνο sites. Επιπλέον ανάλυση με ανοσοϊστοχημική αποκάλυψε ότι οι κβαντικές κουκίδες παρόντες στη σκαλωσιά μόνο για τοποθεσίες που περιέχονται σε φλεγμονώδη κύτταρα που ονομάζονται μακροφάγα που είχαν αναλάβει κβαντικές τελείες απελευθερώνονται από τα νεκρά κύτταρα.

"Ενώ η συνολική μελέτη μας δείχνει ότι η θεραπεία με βλαστοκύτταρα είναι πολλά υποσχόμενη για τη θεραπεία μαζική ελαττώματα των οστών, αυτό το πείραμα δείχνει ότι χρειάζεται ακόμη να αναπτυχθεί ένα βελτιωμένο τρόπο παροχής των βλαστικών κυττάρων, έτσι ώστε να μείνει ζωντανός περισσότερο και έτσι να παραμείνουν σε τραυματισμό τοποθεσία πλέον, "εξήγησε ο Guldberg.

Οι ερευνητές επίσης διαπίστωσαν ότι οι κβαντικές τελείες μειώνεται η λειτουργία των μεταμοσχευμένων βλαστοκυττάρων και, επομένως, τη θεραπευτική τους δράση. Όταν τα βλαστοκύτταρα είχαν επισημανθεί με κβαντικές τελείες, τα αποτελέσματα έδειξαν μια αποτυχία για την ενίσχυση σχηματισμό των οστών ή ελαττώματα γέφυρα. Ωστόσο, η ίδια χαμηλή συγκέντρωση των κβαντικών σημείων δεν επηρέασε τη βιωσιμότητα των κυττάρων ή την ικανότητα των βλαστικών κυττάρων να γίνουν τα κύτταρα των οστών σε εργαστηριακές μελέτες.

"Αν και in vitro εργαστηριακές μελέτες εξακολουθούν να είναι σημαντικές, το έργο αυτό παρέχει μια περαιτέρω απόδειξη ότι καλώς χαρακτηρισμένης in vivo μοντέλα είναι αναγκαία για να δοκιμάσει την ικανότητα της αναγέννησης ιστών στρατηγικών για την αποτελεσματική ενσωμάτωση και αποκατάσταση της λειτουργίας σε σύνθετους οργανισμούς που ζουν», πρόσθεσε ο Guldberg. "Χρειάζεται να βελτιωθούν οι μέθοδοι της μη επεμβατική παρακολούθηση των κυττάρων που δεν αλλοιώνουν τη λειτουργία των κυττάρων in vivo, για να βελτιστοποιήσουν τις στρατηγικές παράδοση βλαστικών κυττάρων και να συγκρίνουν την αποτελεσματικότητα των διαφόρων πηγών βλαστικών κυττάρων για την αναγέννηση των ιστών."

Guldberg διερευνά επί του παρόντος εναλλακτικές μεθόδους κυττάρων, εντοπισμού όπως τα γενετικώς τροποποίηση των βλαστικών κυττάρων να εκφράσω την πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη και / ή άλλα ένζυμα φωταύγειας όπως λουσιφεράσης. Είναι ερευνά επίσης την προσθήκη συνθήματα προγραμματισμού στο ικρίωμα που θα κατευθύνει τα βλαστικά κύτταρα να διαφοροποιηθούν σε κύτταρα των οστών. Τα σήματα αυτά μπορεί να είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική για εμβρυϊκών βλαστικών κυττάρων, τα οποία πιστεύεται ότι είναι πιο πρωτόγονες από τα ενήλικα βλαστικά κύτταρα, σύμφωνα με Guldberg.

Τα διδάγματα από την τρέχουσα εργασία είναι επίσης να εφαρμόζονται για να αναπτυχθούν αποτελεσματικές θεραπείες βλαστικών κυττάρων για σοβαρή σύνθετα τραύματα σε πολλαπλούς ιστούς, συμπεριλαμβανομένων των οστών, νεύρων, αγγείων και μυών. Αυτή η συνέχεια για το έργο που έγινε στους κόλπους του τη Γεωργία Tech Center for Advanced Εμβιομηχανική για Επιβιωσιμότητα Στρατιώτη, σε συνεργασία με Ravi Bellamkonda και Barbara Boyan, καθηγητές στο Γουάλας Η. Coulter Τμήμα Βιοϊατρικής Τεχνολογίας στη Γεωργία Tech και Emory University.

Πηγή: Georgia Institute of Technology Research News
Advertisement