Implantai, pagaminti iš jūsų pačių ląstelių, gali nutraukti nugaros skausmus
Nugaros ir kaklo skausmai dažnai būna dėl progresuojančio diskų, skiriančių stuburo slankstelius, pažeidimo. Naujų daugiadisciplininių tyrimų dėka netrukus galime rasti geresnį šios problemos sprendimą: bioinžineriniai diskai, išaugę iš paties žmogaus ląstelių.
Tarpslankstelinio disko degeneracija yra dažna problema, turinti įtakos didelei gyventojų daliai.
Paprastai sveiki tarpslanksteliniai diskai veikia absorbuodami stuburo stresą judėdami ir koreguodami laikyseną panašiai kaip automobilio pakaba.
Jei tie diskai susidėvi, tai gali sukelti skausmą įvairiose žmogaus nugaros ar kaklo srityse.
Iki šiol tarpslankstelinio disko degeneracijos gydymas apima stuburo sintezės operaciją ir pažeistų diskų pakeitimą dirbtiniais.
Tačiau šie metodai duoda ribotą naudą, nes jie negali atkurti visiško tarpslankstelinių diskų, kuriuos jie pakeičia, funkcijos.
Dabar Pensilvanijos universiteto Perelmano medicinos mokyklos, Inžinerijos ir taikomųjų mokslų mokyklos bei Veterinarinės medicinos mokyklos daugiadisciplininė tyrimų grupė siekia išspręsti šią problemą kurdama bioinžinerinius tarpslankstelinius diskus, pagamintus iš paties žmogaus kamieninių ląstelių.
Kamieninės ląstelės yra nediferencijuotos ląstelės, kurios gali „transformuotis“ į bet kurias specializuotas ląsteles. Štai kodėl jie tapo daugelio medicininių tyrimų, įskaitant dabartinius, tyrimų objektu.
Pensilvanijos universiteto mokslininkai pastaruosius 15 metų dirbo su bioinžinerinių diskų modeliais - iš pradžių laboratorinių tyrimų metu, vėliau - mažų gyvūnų tyrimais, o vėliau - didelių gyvūnų tyrimais.
„Tai yra pagrindinis žingsnis: užauginti tokį didelį diską laboratorijoje, patekti į disko erdvę ir tada pradėti jį integruoti su aplinkiniu vietiniu audiniu. Tai labai perspektyvu “, - sako prof. Robertas L. Mauckas, vienas iš vyresnių šio tyrimo autorių.
"Dabartinis priežiūros standartas iš tikrųjų neatkuria disko, todėl tikimės, kad naudosime šį inžinerinį įrenginį, jį pakeisdami biologiniu, funkciniu būdu ir atgausdami visą judesių spektrą", - priduria jis.
Tyrimai su gyvūnais kol kas sėkmingi
Anksčiau mokslininkai 5 savaites bandė naujus diskus - vadinamuosius „į diską panašias kampinio sluoksnio struktūras“ (DAPS).
Naujajame tyrime, kurio rezultatai rodomi žurnale Mokslo vertimo medicina, komanda dar labiau sukūrė inžinerinius diskus. Tada jie vėl išbandė naują modelį, vadinamą „modifikuotu DAPS“ (eDAPS) su žiurkėmis, tačiau šį kartą iki 20 savaičių.
Nauja bioinžinerijos disko struktūra leidžia geriau išlaikyti formą ir lengviau integruotis su aplinkiniais audiniais.
Atlikę keletą tyrimų - MRT tyrimus ir keletą nuodugnių audinių ir mechaninių tyrimų - mokslininkai nustatė, kad pagal žiurkių modelį eDAPS veiksmingai atstatė pradinę disko struktūrą ir funkciją.
Ši pradinė sėkmė paskatino mokslininkų grupę tirti ožkų eDAPS, ir jie implantavo prietaisą į kai kurių gyvūnų gimdos kaklelio stuburus. Mokslininkai nusprendė dirbti su ožkomis, nes, kaip paaiškina, ožkų kaklo stuburo diskai yra panašių matmenų kaip ir žmonių.
Be to, ožkos yra pusiau stačios, todėl mokslininkai gali dar labiau priartinti tyrimus prie žmonių.
„Labai gera priežastis būti optimistu“
Mokslininkų bandymai su ožkomis taip pat buvo sėkmingi. Jie pastebėjo, kad eDAPS gerai integravosi su aplinkiniais audiniais, o mechaninė diskų funkcija bent jau atitiko, o gal ir neperžengė, originalių ožkos gimdos kaklelio diskų funkciją.
"Manau, kad labai įdomu, kad mes taip toli nuėjome, nuo žiurkės uodegos iki žmogaus dydžio implantų", - sako dr. Harvey E. Smithas, vyresnysis tyrimo autorius.
„Kai pažvelgsite į literatūros sėkmę iš mechaninių įtaisų, manau, kad yra labai rimta priežastis būti optimistais, kad mes galime pasiekti tą pačią sėkmę, jei ne viršysime ją su sukonstruotais diskais.“
Daktaras Harvey E. Smithas
Tyrėjai teigia, kad kitas žingsnis apims tolesnius, platesnius bandymus su ožkomis, kurie leis mokslininkams geriau suprasti, kaip gerai veikia eDAPS.
Be to, mokslininkų grupė planuoja išbandyti eDAPS žmogaus tarpslankstelinio disko degeneracijos modeliuose, taip tikėdamasis priartėti prie klinikinių tyrimų.
„Labai norima implantuoti biologinį prietaisą, kuris yra pagamintas iš jūsų pačių ląstelių“, - pažymi dr. Smithas ir priduria, kad: „Tikro audinių sukonstruoto judesio išsaugojimo pakaitinio prietaiso naudojimas tokio pobūdžio artroplastikoje nėra tas, ko mes dar darė ortopedijoje “.
"Manau, kad tai būtų paradigmos pokytis, kaip mes iš tikrųjų gydome šias stuburo ligas ir kaip mes priartėjame prie judesių tausojančios sąnarių rekonstrukcijos", - tęsia jis.
