'Kendi hücrelerinizden yapılan' implantlar sırt ağrısını sona erdirebilir
Sırt ve boyun ağrısı genellikle omurları ayıran disklerin giderek artan hasarının bir sonucudur. Yeni multidisipliner araştırma sayesinde, yakında bu soruna daha iyi bir çözüm bulabiliriz: bir kişinin kendi hücrelerinden gelişen biyomühendislik diskleri.
Intervertebral disk dejenerasyonu, popülasyonun büyük bir bölümünü etkileyen yaygın bir sorundur.
Tipik olarak, sağlıklı intervertebral diskler, hareket ederken ve duruşumuzu bir araba süspansiyonuna benzer şekilde ayarlarken omurgaya yerleştirilen stresi emerek işlev görür.
Bu diskler aşınırsa, kişinin sırtının veya boynunun çeşitli bölgelerinde ağrıya neden olabilir.
Şimdiye kadar, intervertebral disk dejenerasyonu tedavileri, spinal füzyon cerrahisini ve hasarlı disklerin yapay disklerle değiştirilmesini içeriyor.
Bununla birlikte, bu yaklaşımlar sınırlı faydalar sağlar çünkü değiştirdikleri omurlararası disklerin tam işlevini yerine getiremezler.
Şimdi, Pennsylvania Üniversitesi Perelman Tıp Fakültesi, Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Fakültesi ve Veterinerlik Fakültesi'nden çok disiplinli bir araştırma ekibi, bir bireyin kendi kök hücrelerinden yapılan biyomühendislik intervertebral diskler geliştirerek bu sorunu çözmeyi hedefliyor.
Kök hücreler, herhangi bir özel hücreye "dönüşme" potansiyeline sahip farklılaşmamış hücrelerdir. Bu nedenle, mevcut araştırma da dahil olmak üzere birçok tıbbi araştırma çalışmasının odağı haline geldiler.
Pennsylvania Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, son 15 yıldır biyomühendislik disk modelleri üzerinde çalışıyorlar - önce laboratuvar çalışmalarında, sonra küçük hayvan çalışmalarında ve en son olarak büyük hayvan çalışmalarında.
“Bu büyük bir adım: laboratuvarda böylesine büyük bir diski büyütmek, disk alanına sokmak ve ardından onu çevreleyen doğal dokuyla bütünleşmeye başlamak. Bu çok ümit verici, ”diyor mevcut araştırmanın kıdemli yazarlarından Prof. Robert L. Mauck.
"Mevcut bakım standardı diski aslında eski haline getirmiyor, bu yüzden bu tasarlanmış cihazla umudumuz onu biyolojik, işlevsel bir şekilde değiştirmek ve tam hareket kabiliyetini geri kazanmaktır" diye ekliyor.
Şimdiye kadar hayvanlar üzerinde yapılan çalışmalar başarılı
Daha önce, araştırmacılar "disk benzeri açılı kat yapıları" (DAPS) adı verilen yeni diskleri 5 hafta boyunca fare kuyruklarında test ettiler.
Dergide sonuçları görünen yeni çalışmada Bilim Çeviri Tıbbı, ekip tasarlanmış diskleri daha da geliştirdi. Daha sonra "uç plakayla modifiye edilmiş DAPS" (eDAPS) adı verilen yeni modeli sıçanlarda tekrar test ettiler, ancak bu sefer 20 haftaya kadar sürdü.
Biyomühendislik ürünü diskin yeni yapısı, şeklini daha iyi korumasına ve çevresindeki doku ile daha kolay bütünleşmesine olanak tanır.
Birkaç testin ardından - MRI taramaları ve çeşitli derinlemesine doku ve mekanik analizler - araştırmacılar, fare modelinde eDAPS'ın orijinal disk yapısını ve işlevini etkili bir şekilde restore ettiğini buldular.
Bu ilk başarı, araştırma ekibini keçilerde eDAPS çalışması için motive etti ve cihazı bazı hayvanların servikal dikenlerine yerleştirdiler. Bilim adamları keçilerle çalışmayı seçtiler çünkü açıkladıkları gibi, keçilerin servikal omurga diskleri insanlara benzer boyutlara sahipler.
Dahası, keçilerin yarı dik bir yapıya sahip olması, araştırmacıların çalışmalarını insan denemelerine bir adım daha yaklaştırmalarına olanak tanıyor.
"İyimser olmak için çok iyi bir neden"
Araştırmacıların keçiler üzerindeki testleri de başarılıydı. EDAPS'nin çevreleyen doku ile iyi bir şekilde bütünleştiğini ve disklerin mekanik işlevinin, keçilerin orijinal servikal disklerininkiyle en azından aşılmamış olsa bile eşleştiğini fark ettiler.
Çalışmanın kıdemli yazarlarından Dr. Harvey E. Smith, "Fare kuyruğundan insan boyutundaki implantlara kadar bu kadar uzağa gelmemizin gerçekten heyecan verici olduğunu düşünüyorum" diyor.
"Literatürdeki başarıya mekanik cihazlardan baktığınızda, aynı başarıya, mühendislik diskleri ile geçmese de ulaşabileceğimiz konusunda iyimser olmak için çok iyi bir neden olduğunu düşünüyorum."
Dr. Harvey E. Smith
Araştırmacılar, bir sonraki adımın keçilerde daha fazla, daha kapsamlı denemeler yapılmasını içereceğini ve bu da bilim insanlarının eDAPS'ın ne kadar iyi çalıştığını daha iyi anlamalarını sağlayacak.
Dahası, araştırma ekibi eDAPS'yi insan intervertebral disk dejenerasyonu modellerinde test etmeyi planlıyor, böylece umarız klinik araştırmalara bir adım daha yaklaşır.
Dr. Smith, "Kendi hücrelerinizden yapılmış biyolojik bir cihazı yerleştirmek için çok fazla arzu var," diyor ve ekliyor: "Bu tür artroplastide gerçek bir doku mühendisliği ile tasarlanmış hareket koruyan yedek cihaz kullanmak, bizim henüz ortopedide yaptım. "
"Bu omurga hastalıklarını gerçekten nasıl tedavi ettiğimize ve eklemlerin hareketi koruyarak rekonstrüksiyonuna nasıl yaklaştığımıza dair bir paradigma değişikliği olacağını düşünüyorum" diye devam ediyor.
