Имплантати „направљени од ваших ћелија“ могу да заврше болове у леђима
Болови у леђима и врату су често резултат прогресивног оштећења дискова који раздвајају кичмене кичме. Захваљујући новим мултидисциплинарним истраживањима, ускоро ћемо можда имати боље решење за овај проблем: биоинжењерски направљени дискови узгајани из човекових сопствених ћелија.
Дегенерација интервертебралног диска је чест проблем који погађа велики део популације.
Обично здрави интервертебрални дискови функционишу тако што апсорбују стрес на кичми док се крећемо и прилагођавамо своје држање на сличан начин као вешање аутомобила.
Ако се ти дискови истроше, то може проузроковати бол у различитим деловима леђа или врата особе.
До сада, третмани за дегенерацију интервертебралног диска укључују операцију кичмене фузије и замену оштећених дискова вештачким.
Међутим, ови приступи доносе ограничене користи јер не могу вратити пуну функцију интервертебралних дискова које замењују.
Сада мултидисциплинарни истраживачки тим са Медицинског факултета Универзитета у Пенсилванији, Факултета инжењерства и примењених наука и Ветеринарског факултета Универзитета у Пенсилванији има за циљ решавање овог проблема развојем биоинжењерских интервертебралних дискова направљених од сопствених матичних ћелија појединца.
Матичне ћелије су недиференциране ћелије које имају потенцијал да се „трансформишу“ у било које специјализоване ћелије. Због тога су оне постале фокус више медицинских истраживачких студија, укључујући и садашњу.
Истраживачи са Универзитета у Пенсилванији радили су последњих 15 година на биоинжењерским моделима дискова - прво у лабораторијским студијама, затим у студијама на малим животињама, а недавно и на великим студијама на животињама.
„Ово је главни корак: да се у лабораторији узгаја тако велики диск, да се унесе у простор диска, а затим да се почне интегрисати у околно нативно ткиво. То веома обећава “, каже проф. Роберт Л. Мауцк, ко-виши аутор тренутне студије.
„Тренутни стандард неге заправо не враћа диск, тако да се наша нада с овим пројектованим уређајем замењује на биолошки, функционалан начин и враћа пуни опсег покрета“, додаје он.
До сада успешне студије на животињама
Претходно су истраживачи тестирали нове дискове - назване „диск-лике англе слојне структуре“ (ДАПС) - на реповима пацова током 5 недеља.
У новој студији, чији се резултати појављују у часопису Сциенце Транслатионал Медицине, тим је дизајниране дискове развио још даље. Затим су поново тестирали нови модел - назван „завршном плочом модификовани ДАПС“ (еДАПС) - на пацовима, али овог пута до 20 недеља.
Нова структура биоинжењерског диска омогућава му да боље задржи облик и лакше се интегрише са околним ткивом.
Након неколико тестова - МРИ скенирања и неколико дубинских анализа ткива и механичких анализа - истраживачи су открили да је у моделу пацова еДАПС ефикасно обновио изворну структуру и функцију диска.
Овај почетни успех мотивисао је истраживачки тим да проучи еДАПС код коза и они су имплантирали уређај у кичмене мождине неких животиња. Научници су одабрали рад са козама, јер, како објашњавају, цервикални кичмени дискови коза имају сличне димензије као људи.
Штавише, козе имају полу усправан раст, што омогућава истраживачима да приближе своју студију на корак од суђења на људима.
„Веома добар разлог за оптимизам“
Тестови истраживача на козама такође су били успешни. Приметили су да се еДАПС добро интегрише са околним ткивом и да се механичка функција дискова барем поклапа, ако не и надмашује, са оригиналним цервикалним дисковима коза.
„Мислим да је заиста узбудљиво што смо дошли толико далеко, од репа пацова па све до имплантата у људској величини“, каже др Харвеи Е. Смитх, ко-виши аутор студије.
„Када погледате успех у литератури о механичким уређајима, мислим да постоји врло добар разлог да будемо оптимистични да бисмо могли постићи тај исти успех, ако не и премашити га са инжењерским дисковима.“
Др Харвеи Е. Смитх
Истраживачи кажу да ће следећи корак укључивати спровођење даљих, опсежнијих испитивања на козама, што ће омогућити научницима да боље разумеју колико добро функционише еДАПС.
Штавише, истраживачки тим планира да тестира еДАПС на моделима хумане дегенерације интервертебралног диска, чиме се надам да се приближава клиничким испитивањима.
„Много је пожељно да се угради биолошки уређај који је направљен од ваших властитих ћелија“, примећује др. Смитх, додајући да, „Коришћење истинског заменљивог уређаја за очување покрета који је направљен од ткива у артропластији ове природе није нешто што ми још увек радили на ортопедији “.
„Мислим да би то била промена парадигме за начин на који заиста лечимо ове болести кичме и како приступамо кретању штедећи реконструкцију зглобова“, наставља он.
