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O tecido do coordenador dos cientistas transplanta para a substituição comum personalizada

A junção temporomandibular (TMJ), que forma a parcela traseira da maxila mais baixa e conecta sua maxila a seu crânio, é anatômica um complexo e uma estrutura altamente carregada que consistem na cartilagem e no osso. Aproximadamente 10 milhões de pessoas nos Estados Unidos apenas sofrem da deficiência orgânica de TMJ devido aos defeitos congénitos, ao traumatismo, ou à doença.

Os tratamentos actuais variam das injecções esteróides que fornecem somente um alívio das dores provisório, às reconstruções cirúrgicas usando o tecido protético do dispositivo ou o fornecedor, e frequentemente não fornecem o reparo duradouro. Os pesquisadores procuraram uma maneira melhor de tratar TMJ, incluindo os enxertos biológicos de investigação de TMJ crescidos no laboratório que poderia integrar com os tecidos nativos, remodelar a junção ao longo do tempo, e fornecer a função de vida para o paciente.

Uma equipe multidisciplinar da engenharia de Colômbia, da faculdade de Colômbia da medicina dental e do departamento da medicina, do LLC da universidade estadual de Louisiana, do LaCell, e das ciências de Obatala tem agora os enxertos vivos bioengineered do cartilagem-osso TMJ, combinados precisamente ao receptor, biològica e anatômica. Seu estudo mais recente, publicado hoje na medicina Translational da ciência, construções em cima de uma série longa de suas revelações precedentes que começaram em 2005 na cartilagem e no osso funcionais da tecnologia biológica para modelos regeneratives da medicina e do tecido da doença.

Os autores usaram o minipig de Iucatão para estabelecer sua metodologia para a reconstrução de TMJ usando próprias pilhas dos receptores. A equipe isolou as células estaminais de uma pequena quantidade de gordura obtida de cada animal, expandida as pilhas na cultura para obter um suficiente número para um grande enxerto, e induzida lhes na cartilagem e no osso que formam pilhas. Usando a fabricação imagem-guiada, os pesquisadores deram forma a um bloco de matriz bovina decellularized clìnica usada do osso na geometria exacta do TMJ que está sendo reparada. Infundiram este andaime com as pilhas deformação, ao induzir a formação da cartilagem comprimindo uma camada de superfície grossa de 1 milímetro de pilhas mesenchymal condensadas. Construíram a câmara de harmonização do bioreactor de modo que o andaime cabido firmemente nele, como uma mão em uma luva.

Porque a cartilagem e o osso formam sob circunstâncias ambientais diferentes, a formação de enxertos de TMJ exigiu um bioreactor especializado que fornecesse uma fonte separada de media de cultura do osso e da cartilagem às duas regiões do tecido. A perfusão aperfeiçoada pesquisadores do media de cultura através do osso e fluxo sobre a superfície da cartilagem a fim cumprir a nutrição distintamente diferente e as exigências físicas da sinalização dos dois tecidos. Uma vez que todas estas circunstâncias de exigência foram estadas conformes, a equipe implantou os enxertos particularizados de TMJ nos animais experimentais por seis meses para determinar a capacidade dos enxertos para substituir a estrutural e funcional a junção nativa.

O que nós encontramos nesta nova obra poderia ser transformativo. Estes enxertos tiveram a nativo-como a aparência estratificada, integraram-no bem com os tecidos circunvizinhos, e desde que a função biológica e mecânica da junção nativa. Nós acreditamos que esta metodologia poderia ser estendida à tecnologia biológica outras junções, e ao estabelecimento a alta fidelidade modela estudando doenças comum.”

Gordana Vunjak-Novakovic, catedrático, professor da fundação de Mikati da engenharia biomedicável e de ciências médicas, e professor da medicina dental

Vunjak-Novakovic notou que o tamanho e o perfil da equipa de investigação multi-institucional de 18 investigador com experiência na tecnologia biológica, na cirurgia, nas células estaminais, na imagem lactente, no projecto do bioreactor, e na modelagem matemática reflectem a complexidade deste projecto translational, que tomou quatro anos para terminar.

O uso do bioreactor do duplo-fluxo era crítico ao estudo. “Desenvolver este bioreactor um--um-amável era instrumental para a formação de enxertos compostos do cartilagem-osso,” diz Vunjak-Novakovic. “Cada tecido foi mantido dentro do seus próprios “ameia, “ao permitir uma comunicação entre a cartilagem e o osso difundindo factores, apenas como em nosso corpo. Acommodating a forma complexa do TMJ era uma dificuldade adicional nós necessários a superar, com a experimentação criativa e estudos da modelagem.”

Estude autores principais David Chen e Josephine Wu, os alunos de doutoramento da engenharia biomedicável que trabalham no laboratório de Vunjak-Novakovic, adiciona, “vendo a evolução de nossos enxertos do tecido era tremenda emocionante. Cada fase sentida como um marco miliário, de conseguir uma camada emergente, fina de cartilagem no laboratório, ao primeiro relance após a implantação no espaço comum curado, completo com uma cartilagem inteiramente formada, estratificada.”

Coincidente, o estudo está sendo publicado no momento em que o epiBone, uma empresa lançada do laboratório de Vunjak-Novakovic para desenvolver um encanamento do osso, a cartilagem, e os produtos compostos da osso-cartilagem, estão começando um estudo clínico da fase I/II avaliar seu produto do osso nos pacientes com defeitos da continuidade de uma mais baixa maxila que exigem a reconstrução. Este ensaio clínico é projectado criar os enxertos vivos do osso que podem assentar bem em uma parte sem emenda do corpo de um paciente, com base na mesma tecnologia fundacional que o estudo actual.

Os investigador sublinham que mais trabalho precisa de ser feito antes que os enxertos paciente-costurados de TMJ possam se transformar uma realidade clínica. Os estudos durante uns períodos mais longos de tempo são necessários compreender inteiramente a progressão da remodelação do tecido. Além, os pesquisadores estão interessados em estender sua metodologia a explorar a diversidade da população paciente e a investigar o reparo de TMJ em função da idade, do sexo, ou da presença de doença esqueletal ou de circunstâncias sistemáticas relevantes.

Source:
Journal reference:

Chen, D., (2020) Tissue engineered autologous cartilage-bone grafts for temporomandibular joint regeneration. Science Translational Medicine. doi.org/10.1126/scitranslmed.abb6683.