Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

I ricercatori creano gli innesti superiori dell'osso facendo uso delle cellule staminali primitive

Sebbene la maggior parte delle ossa rotte possano essere riparate con una colata costante e una misura generosa di cure amorevoli, le fratture più complicate richiedono i trattamenti come l'innesto dell'osso. I ricercatori alla Texas A&M University ora hanno creato gli innesti superiori dell'osso facendo uso delle cellule staminali primitive. Hanno trovato che queste celle contribuiscono a creare le impalcature molto fertili state necessarie affinchè l'osso rigenerassero al sito della riparazione.

I ricercatori hanno detto che questi innesti potrebbero essere usati per promuovere l'osso rapido e preciso che guarisce in modo che i pazienti al massimo traessero giovamento dall'intervento chirurgico.

Ci sono parecchi problemi che possono accadere con gli innesti ortopedici, come infiammazione e dolore. Inoltre, possono allentare, richiedendo gli ambulatori della revisione che sono spesso più complicati dell'ambulatorio originale di mettere nell'innesto. Così, accelerando il trattamento curativo dell'osso, il nostro materiale può potenzialmente diminuire il numero di questi ambulatori della revisione.„

Dott. Roland Kaunas, professore associato nel dipartimento di assistenza tecnica biomedica e un autore corrispondente sullo studio

I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati nell'emissione di giugno delle comunicazioni della natura del giornale.

Ogni anno, intorno a 600,000 persone in esperienza degli Stati Uniti in ritardo o osso incompleto che guarisce. Per alcuni di questi casi, i medici si girano verso le procedure chirurgiche che comprendono trapiantare il tessuto dell'osso al sito della riparazione. Questi innesti dell'osso sono venuto generalmente da due sorgenti: il proprio osso del paziente da un'altra posizione sull'organismo ha chiamato gli autoinnesti, o alto-ha elaborato le ossa umane del cadavere.

Tuttavia, entrambi i tipi di innesti dell'osso hanno loro azione degli svantaggi. Per esempio, gli autoinnesti richiedono l'ambulatorio supplementare per l'estrazione del tessuto dell'osso, aumentando il tempo di recupero per i pazienti ed a volte, dolore cronico. D'altra parte, gli innesti derivati dall'osso del cadavere precludono l'esigenza di due ambulatori, ma questi trapianti tendono ad essere privi di molte delle biomolecole che promuovono la riparazione dell'osso.

“Gli innesti dall'osso del cadavere hanno alcune delle proprietà fisiche dell'osso e perfino un po'dell'essenza biologica ma molto sono vuotati in termini di loro funzionalità,„ ha detto il Dott. Carl Gregory, il professore associato al centro di scienza di salubrità del Texas A&M, anche un autore corrispondente sullo studio. “Che cosa abbiamo voluto fare era l'innesto dell'osso dell'AT. "A" dove potremmo a gomito sperimentalmente sugli attrezzi, per così dire e lo rendiamo più biologicamente attivo.„

Gli studi precedenti hanno indicato che le cellule staminali, specialmente un tipo chiamato cellule staminali mesenchymal, possono essere usate per produrre gli innesti dell'osso che sono biologicamente attivi. In particolare, queste celle convertono in celle di osso che producono i materiali tenuti per fare un'armatura, o in matrice extracellulare, di che le ossa hanno bisogno per la loro crescita e sopravvivenza.

Tuttavia, queste cellule staminali solitamente sono estratte dal midollo di un osso adulto e sono, di conseguenza, più vecchie. La loro età pregiudica la capacità delle cellule di dividersi e produrre più della matrice extracellulare preziosa, Kaunas ha detto.

per aggirare questo problema, i ricercatori girati verso gli antenati cellulari delle cellule staminali mesenchymal, chiamati cellule staminali pluripotent. A differenza delle celle mesenchymal adulte che hanno una vita relativamente breve, hanno notato che queste celle primitive possono continuare proliferare, quindi creante un'offerta illimitata delle cellule staminali mesenchymal state necessarie per fare la matrice extracellulare per l'osso innesta. Hanno aggiunto che le celle pluripotent possono essere fatte geneticamente riprogrammando le celle adulte donate.

Quando i ricercatori hanno incitato sperimentalmente le cellule staminali pluripotent a fare le cellule staminali mesenchymal nuovissime, potevano generare una matrice extracellulare che era molto più biologicamente attivo confrontato a quello generato dalle celle mesenchymal ottenute dall'osso adulto.

“I nostri materiali non sono stati arricchiti appena nelle molecole biologiche che sono richieste per fare la parte robusta del tessuto dell'osso ma anche fattori di crescita che determinano la formazione del vaso sanguigno,„ ha detto Gregory.

Per verificare l'efficacia del loro materiale dell'armatura come innesto dell'osso, poi con attenzione hanno estratto e depurato la matrice extracellulare arricchita ed allora impiantato ad un sito dell'osso diserta. Sopra l'esame dello stato dell'osso ripari in alcune settimane, essi ha trovato che la loro matrice gambo-cella-derivata pluripotent era cinque ad più efficace sestuplo di migliore stimolatore approvato dalla FDA dell'innesto.

“Disossi le analisi della riparazione facendo uso del sistema monetario aureo degli innesti, come quelli amministrati con l'osso chiamato stimolatore potente protein-2 morfogenetico della crescita dell'osso, può richiedere circa otto settimane, ma stavamo ottenendo la guarigione completa in quattro settimane,„ ha detto Gregory. “Così, in queste circostanze, il nostro materiale sorpassava l'efficacia dell'osso protein-2 morfogenetico da un longshot, indicante che è un vasto miglioramento delle tecnologie correnti della riparazione dell'osso.„

I ricercatori egualmente hanno detto che da un punto di vista clinico, gli innesti possono essere compresi nei numerosi innesti costruiti, quali gli innesti 3D-printed o le viti di metallo, di modo che queste parti integrano meglio con l'osso circostante. Egualmente hanno notato che gli innesti dell'osso egualmente saranno più facili da produrre e quindi sono vantaggiose da un punto di vista di fabbricazione.

“Il nostro materiale molto sta promettendo perché le cellule staminali pluripotent possono generare idealmente molte serie della matrice extracellulare appena da un singolo donatore quale notevolmente semplificherà la fabbricazione su grande scala di questi innesti dell'osso,„ hanno detto Kaunas.

Source:
Journal reference:

McNeill, E.P., et al. (2020) Characterization of a pluripotent stem cell-derived matrix with powerful osteoregenerative capabilities. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-16646-2.