Ifølge American Academy of Orthopedic Surgeons gjennomgår rundt 1 million mennesker hvert år kirurgi for å reparere en rift i menisken i kneet. Det er en skade som ikke kan repareres helt, da brusken ikke reparerer seg selv særlig godt. Pasienter som er operert utvikler også ofte leddgikt. Noen trenger etter hvert en kneprotese.
Det klare behovet for en ny tilnærming har ført til at forskere har forsøkt å bruke stamceller for å gjenoppbygge revet brusk. En ny metode beskrevet i en artikkel i Science Translational Medicine antyder at leger kan være veldig nærme å tilby pasienter muligheten til å vokse tilbake menisken.
Forskere brukte den samme biologisk nedbrytbare plasten som finnes i kirurgiske suturer for å 3D-printe en meniskmodell. De lastet replikaen med proteiner som fungerer som en magnet for stamceller, og trakk dem til benmargen. Forskerne lastet også modellen med vekstfaktorer. Disse bidro til å stimulere stamceller til å utvikle seg til kollagener og de spesialiserte fibrene som utgjør brusk.
Da de koblet enhetene til den uskadde delen av menisken hos syv sauer, utviklet stamcellene en ny del av sunt vev. Sauer har kneledd veldig lik menneskelige knær.
Tolv uker etter operasjonen var sauene tilbake til å boltre seg med full bevegelighet. Plasten var helt smeltet.
Prøv disse øvelsene før du gjennomgår en kneproteseoperasjon
Lær kroppen å helbrede seg selv
Den biologisk nedbrytbare plastenheten har innebygde kjemiske signaler som lar legene kontrollere hvor og når vekstfaktorene går. Dette gir kneet en blåkopi for hvordan det skal bygge seg opp igjen.
«Vi kan kontrollere plasseringen og til og med tidspunktet for vekstfaktoren og rekruttere kroppens stamceller, som forvandles til forskjellige typer vev,» sa forfatter Chang H. Lee, assisterende professor i kraniofasialteknikk ved Columbia University.
For de trenger plaststillas i utgangspunktet? Hvis leger prøver å bare injisere stamceller i leddet, kan de tillate seg å bli transportert inn i blodet før de kan foreta nødvendige reparasjoner. Å «utjevne» eller lokke kroppens stamceller til et medisinsk plaster, slik forskerne gjorde i denne studien, er bare én måte å sørge for at cellene holder seg på plass.
«Du kan ikke bare injisere dem inn i leddet fordi de vil migrere og slutte å være menisk,» sa seniorforfatter Jeremy Mao. Mao er meddirektør for Center for Craniofacial Regeneration ved Columbia University.
Behandlingen skal brukes på mennesker
Stamceller er «veldig, veldig nær» å bli brukt til å reparere skadede knær hos mennesker, ifølge Dr. Benjamin Ma, professor i ortopedisk kirurgi ved University of California, San Francisco. Men hun var ikke involvert i studien.
Lær mer om stamcellemedisin »
Men det vil ta lang tid før kneproteseoperasjonen ender opp i dodo, sa Ma.
Uten sunn brusk for å fylle knoklene som møtes i kneleddet, blir knoklene slått og deformert. Det er ingenting en ny menisk kan gjøre med det.
«Stamceller kan ikke reversere prosessen akkurat nå,» sa Ma. «Du kan ikke reversere skaden som er gjort.»
Personer med nye skader vil være de første som får endringen for å gjenoppbygge skadet brusk. Dette kan skje i løpet av få år, ifølge Ma.
Men først må Columbia-forskerne vise at teknikken fungerer ved å bruke en større gruppe sauer.
Flere stamcelleryheter: reparasjon av hornhinnen
I en annen studie av stamceller i samme nummer av Science Translational Medicine antyder forskere at med en mindre kirurgisk prosedyre kan leger være i stand til å bruke stamceller fra øyet for å erstatte en skadet hornhinne.
Hornhinneskader forårsaker arr som skader synet. Leger behandler problemet med hornhinnetransplantasjoner, men det er ikke nok donorhornhinner til å gå rundt. Transplantasjonskirurgi er også invasiv.
Forskerne fant at de kunne fange stamceller fra andre deler av øyet og dyrke dem i pasientens serum i laboratoriet. De kunne deretter plassere dem på den skadde hornhinnen. Hornhinnen grodde av seg selv med sunt vev i stedet for arrvev.
«Fordi denne tilnærmingen bruker celler fra pasienter dyrket i deres eget serum og kun involverer mindre overfladiske manipulasjoner av hornhinnen, tror vi det vil gi et mindre invasivt alternativ til hornhinnetransplantasjon med redusert risiko for komplikasjoner og avstøting,» sa seniorforfatteren. , James Funderburgh, professor i oftalmologi ved Columbia University.
Vet hva du skal gjøre i tilfelle alvorlig øyeskade «
Denne studien ble utført ved bruk av mus, men forskere i India gjennomfører allerede et forsøk for å teste for sikkerhet hos mennesker.