Eerste stappen genomen voor het regenereren van hele ledematen


Eerste stappen genomen voor het regenereren van hele ledematen

De eerste stappen naar het ontwikkelen van "bioartificial" vervangende ledematen die geschikt zijn voor transplantatie zijn naar verluidt genomen door een team in Massachusetts General Hospital in Boston, die over hun werk met een diermodel in het tijdschrift schrijft biomaterialen .

De onderzoekers stak het weefsel van de voorbenen van de ratten weg, maar behield de primaire vasculatuur en zenuwmatrix.

Beeldkrediet: Dr. Bernhard Jank / Ott Laboratorium

Meer dan 1,5 miljoen Amerikanen hebben een ledemaat verloren. Prosthetische ledematen zijn sterk geavanceerd in functie en verschijning, maar de auteurs van het nieuwe papier erkennen dat de apparaten nog steeds veel beperkingen hebben.

Sommige patiënten hebben de afgelopen 20 jaar handtransplanten van donoren ontvangen, maar deze procedure komt vast bij levenslang risico's van immunosuppressieve therapie.

Dit probleem kan worden opgelost door gebruik te maken van de eigen stamcellen van de patiënt om het weefsel voor een nieuw ledemaat te regeneren - in plaats van op een donor te vertrouwen - maar er moet nog een juiste matrix of steiger worden ontwikkeld op welke wetenschappers het nieuwe weefsel zou kunnen groeien.

"Het samengestelde karakter van onze ledematen maakt het bouwen van een functionele biologische vervanging bijzonder uitdagend", aldus senior auteur dr. Harald Ott, van het Massachusetts General Hospital Department of Surgery en het Center for Regenerative Medicine.

Dr. Ott gaat verder:

Ledematen bevatten spieren, bot, kraakbeen, bloedvaten, pezen, ligamenten en zenuwen - die elk herbouwd moeten worden en vereist een specifieke ondersteunende structuur genaamd de matrix. We hebben aangetoond dat we de matrix van al deze weefsels in hun natuurlijke relaties met elkaar kunnen handhaven, dat we het gehele construct over langere perioden kunnen cultiveren en dat we het vasculaire systeem en de musculatuur kunnen repopuleren."

In dierenmodellen hebben dr. Ott en collega's voorheen nieren, levers, harten en longen kunnen regenereren, met behulp van een wasmiddeloplossing om levende cellen uit het donororgaan te verwijderen, die vervolgens met passende stamcellen wordt herbevestigd.

De nieuwe studie vertegenwoordigt echter het eerste gebruik van deze techniek om een ​​bio-artificieel led te maken, dat complexer is.

Cellulaire materialen werden gestript van de ledematen van dode ratten, maar de zenuwmatrix werd bewaard

Bij overledenen ratten de onderzoekers het cellulair materiaal uit de voorbenen van de dieren gedurende 1 week, maar behield de primaire vasculatuur en zenuwmatrix. Dit overblijvende materiaal leverde een structuur voor alle samengestelde weefsels die door het ledemaat nodig zijn.

Deze voorremmatrix werd vervolgens bevolkt door culturen van spier- en vaatcellen in een bioreactor. De vaatcellen werden geïnjecteerd in de hoofdslagader van het ledemaat, in een poging om aderen en slagaders te regenereren. De voorlopercellen werden ondertussen in scheden in de matrix geïnjecteerd die spierposities definiëren.

Het ledemaat werd na 5 dagen elektrisch gestimuleerd om spiervorming aan te moedigen. Na 2 weken werd het ledemaat verwijderd van de bioreactor. De onderzoekers constateerden dat de elektrische stimulatie de nieuwe spiervezels tot gevolg had met een kracht die 80% was van een pasgeboren rat.

Toen de voorbenen werden overgenomen in ontvanger ratten, begon bloed snel in de nieuwe ledematen te circuleren, en toen de spieren binnen het transplantaat elektrisch werden gestimuleerd, werden de polsen en de digitale gewrichten van de rattenpoten flexibel gebogen.

Het team heeft ook succesvol de baviaanse onderarmen gedecellulariseerd, wat de auteurs beweren dat het mogelijk is de techniek te gebruiken op een schaal die vergelijkbaar is met menselijke patiënten.

Echter, de onderzoekers staan ​​nog steeds voor de uitdaging om de geregenereerde zenuwen van een geregenereerde ledemaat terug te integreren in het zenuwstelsel van de ontvanger.

"In de klinische ledematen transplantatie, zenuwen groeien terug in het transplantaat, waardoor zowel beweging als sensatie, en we hebben geleerd dat dit proces grotendeels wordt geleid door de zenuwmatrix in het transplantaat," zegt Dr. Ott.

Dr. Ott hoopt dat dezelfde logica van toepassing zal zijn op bioartificial grafts. Vervolgens probeert het team spierherstel met behulp van menselijke cellen, voordat het proces wordt uitgebreid naar menselijk bot, kraakbeen en bindweefsel.

WE CRASH YOUR PROM? - Open Haus #124 (Video Medische En Professionele 2018).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Anders