Forskere fra den amerikanske hæren, i samarbeid med medisinske teknologiselskaper, har vellykket testet og brukt produkter og teknikker som har gjort det mulig for hærens kirurger å erstatte soldatenes hardt forbrente hud og transplantere nye hender og til og med ansikter.
Ved Duke University studerer forskere sebrafisk for å lære hvordan vitenskap og medisin en dag kan være i stand til å regenerere avkuttet menneskelig ryggmarg.
Disse eksemplene – det ene allerede i praksis og det andre i tidlige forskningsfaser – illustrerer potensialet som regenerativ medisin tilbyr for fremtidens medisinske behandling.
Denne forskningen tar sikte på å gå utover å lindre smerten ved livstruende sykdommer ved å endre måten sykdommer påvirker kroppen og dermed eliminere dem.
«De aller fleste behandlinger som for tiden er tilgjengelige for kroniske og/eller livstruende sykdommer er palliative,» sa Morrie Ruffin, administrerende direktør i Alliance for Regenerative Medicine (ARM), til Healthline.
ARM, basert i Washington, DC, regnes som den ledende globale forkjemperen for regenerative og avanserte terapier.
«Andre behandlinger forsinker utviklingen av sykdommen og utbruddet av komplikasjoner assosiert med den underliggende sykdommen,» sa han. «Svært få terapier som brukes i dag er i stand til å kurere eller i betydelig grad endre sykdomsforløpet.
«Regenerativ medisin har den unike evnen til å endre de grunnleggende sykdomsmekanismene, og dermed tilby behandlingstilbud til pasienter der det er et betydelig udekket medisinsk behov.».
Og det har potensial til å adressere de underliggende årsakene til sykdommen, sa Ruffin, som representerer «et nytt og voksende paradigme» innen menneskers helse.
Feltet omfatter en rekke forskjellige teknologier, inkludert celle-, gen- og vevsterapi.
Lær mer: Gjenvekst av tenner og arrfri sårheling »
Hjelper til med krigens sår
Med hærens gjennombrudd var statlige investeringer nøkkelen.
Det amerikanske forsvarsdepartementet (DOD) har investert mer enn 250 millioner dollar i forskning på regenerativ medisin det siste tiåret i et forsøk på å gjøre lovende teknologier tilgjengelig for skadede tjenestemedlemmer.
Dr.Wendy Dean er medisinsk ansvarlig for prosjektledelseskontoret for vevsskade og regenerativ medisin ved US Army Medical Materials Development Business i Fort Detrick, Md., Hovedkvarter for Hærens medisinske og materialforskningskommando.
«Disse investeringene har produsert en anti-stress kirurgisk bandasje, Embrace, for å redusere arr etter operasjonen,» sa Dean til Healthline. Forskningen har også muliggjort enorme fremskritt innen brannsårbehandling, noe som gjør det mulig for kirurger å forbedre utvinningen fra alvorlige brannskader ved bruk av nye huderstatningsstrategier, som ReCells «spray-on» hud eller huderstatninger som StrataGraft. Disse huderstatningsmetodene reduserer eller eliminerer behovet for donorsteder, en hyppig forespørsel fra brannskadepasienter.
Disse banebrytende produktene ble ikke utviklet av militæret, sa Dean, men ble støttet med forskningsmidler, først gjennom Armed Forces Institute of Regenerative Medicine.
«DOD har også investert i hånd- og ansiktstransplantasjonsarbeid for tjenestemedlemmer og sivile hvis skader er så alvorlige at konvensjonell rekonstruksjon er utilstrekkelig,» sa han.
Dean bemerket at DOD-finansiering har støttet 13 håndtransplantasjoner til dags dato, inkludert en transplantasjon for den pensjonerte sersjanten. Brendan Marrocco i 2012. Han var det første tjenende medlemmet som overlevde firkantede amputasjoner påført i kamp. Tilskuddet støttet også åtte ansiktstransplantasjoner.
Hærens mål er å helbrede de sårede i kamp.
«Regenerativ medisin er fortsatt ung, men den har vist enorm fremgang det siste tiåret,» sa Dean. «Vårt oppdrag er å bringe sårede krigere sammen igjen ved å gjenopprette form, funksjon og utseende. Dette feltet gir det beste håp for en dag for å fullstendig gjenopprette tapt vev med et stoff som er strukturelt, funksjonelt og estetisk en perfekt match. Det kan ta år før visjonen blir en utbredt realitet, men feltet er i rute.».
Les mer: Legen for regenerativ medisin sier glem piller «
Hjelp ved ryggmargsskader
Ved Duke University var Kenneth Poss, professor i cellebiologi og direktør for Regeneration Next-initiativet, seniorforsker for en studie om ryggmargsregenerering hos sebrafisk.
De Resultatene ble publisert i november i tidsskriftet ScienceDaily.
«I laboratoriet mitt forsker vi på genetiske faktorer som tillater regenerering av vev som hjertet og ryggraden hos ikke-pattedyr som sebrafisk,» sa Poss til Healthline. «En vitenskapsmann i laboratoriet mitt, Mayssa Mokalled, utførte en studie som fant at et gen kalt bindevevsvekstfaktor [CTGF] er viktig for ryggmargsregenerering hos sebrafisk etter en skade som skjærer ryggmargen fullstendig.»
CTGF er nødvendig for å stimulere celler kalt glia til å danne en vevsbro over avkuttede deler av ryggmargen, et første skritt i å regenerere ryggmargen.
I løpet av åtte uker fant forskerne at sebrafisk regenererer en avkuttet ryggmarg, inkludert nerveceller, og reverserer lammelsene deres fullstendig.
Å utvikle teknikker for å behandle og reversere ryggmargsskade, en lammende og ofte dødelig skade, er et presserende behov i regenerativ medisin, sa Poss.
«Funnene våre representerer et skritt mot å forstå hvilke gliaceller som kan oppmuntres til å hjelpe til med å helbrede ryggmargen og hvordan man kan stimulere denne aktiviteten,» sa han. «Dette er bare det første trinnet i mange før resultatene kan brukes på mennesker.»
Poss planlegger allerede forsøk med mus som han håper å starte i løpet av de neste månedene. Mus representerer et viktig stadium i å bruke de siste funnene hans, sa han.
For å lære mer: Du bør lagre eller donere babyens navlestrengsblod? «
Fordi dette feltet er nødvendig
Så hvorfor er regenerativ medisin viktig?
«Regenerativ medisin ser etter måter å vokse opp igjen eller designe sunt vev uten behov for transplantasjoner,» sa Poss. «På en global skala er det en enorm mangel på organer og transplantasjon er en kostbar og ikke permanent løsning.
«Se for deg hvor mange liv som kunne blitt forbedret hvis vi for eksempel kunne finne måter å bruke kroppens medfødte helbredende mekanismer for å regenerere hjertemuskel hos pasienter som er på vei mot hjertesvikt etter et hjerteinfarkt.».
«Tenk deg hvor mange liv som kunne blitt forbedret hvis vi kunne finne intervensjoner som gjenoppretter det funksjonelle vevet i ryggmargen og reverserer lammelsen».
ARMs Ruffin ser en lovende fremtid for regenerativ medisin.
«Vi vil fortsette å se utviklingen av ytterligere regenerativ medisinbehandling for et stort antall akutte og kroniske, arvelige og ervervede sykdommer og lidelser,» sa han. «Terapiene på dette området vil fortsette å utvikle seg langs den regulatoriske veien, hvorav mange går inn i fase III kliniske studier i år.».
Faktisk, i løpet av de neste par årene, forventer vi en serie amerikanske og europeiske godkjenninger innen celle- og genterapi, inkludert terapier som adresserer visse kreftformer, svekkende sykdommer i netthinnen, sjeldne genetiske sykdommer og autoimmune tilstander. Vi forventer også å se vedvarende investeringer, som vil bidra til vekst og produktutvikling i denne sektoren.
En rekke celle- og genterapier og teknologiplattformer viser reelt potensial for å adressere områder med betydelige udekkede medisinske behov, sa Ruffin.
Disse inkluderer celleterapi for blodkreft og solide kreftformer; genterapi for sjeldne genetiske sykdommer og kroniske sykdommer; og genetisk redigering for presis målretting og modifisering av det genetiske materialet til en pasients celler for å kurere et bredt spekter av sykdommer med en enkelt behandling.
Poss på Duke snakket om det siste oppdraget.
Regenerativ medisin har vært mer vellykket i å gjenopprette eller erstatte det hematopoietiske vevet som skaper blod, sa han.
«Vi mangler fortsatt vellykkede regenerative terapier for de fleste vev,» sa Poss. «Fremtiden til regenerativ medisin – den hellige gral – vil stimulere regenerering av sunt vev hos pasienter uten tilsetning av celler eller produsert vev.».
Å utarbeide detaljene om medfødte regenereringsmekanismer hos dyr som salamandere, sebrafisk og mus kan informere om denne tilnærmingen, sa han. Dermed kan faktordistribusjon og genomredigeringsapplikasjoner forbedres for å oppmuntre til regenerering av sunt vev.
«Til syvende og sist,» sa Poss, «vil regenerativ medisin endre verktøykassen til leger og kirurger, med stor innvirkning på utfallene av diabetes, ryggmargsskade, nevrodegenerativ sykdom og hjertesvikt.».
ARM sier at publikum ikke skjønner hvor langt feltet har kommet de siste årene.
«For tiden er det mer enn 20 regenerative medisinprodukter på markedet,» sa Ruffin, hovedsakelig innen de terapeutiske områdene onkologi, muskel- og skjelett- og kardiovaskulær reparasjon og sårheling.
Mer enn 800 kliniske studier pågår for tiden for å evaluere avanserte regenerative terapier på tvers av et bredt spekter av terapeutiske kategorier, sa han.
«Vi ser betydelig oppmerksomhet på onkologi, kardiovaskulær sykdom og nevrodegenerative sykdommer, med over 60 % av studiene som faller inn under en av disse tre kategoriene,» la han til. «Mens de fleste oppfatter regenerativ medisin som noe av fremtiden, er det faktisk her og nå.»