Bilim adamları, Biomaterials dergisinde yayınlanan kavram kanıtına göre, hücre terapileri kullanılarak omurgadaki dejeneratif disk hastalığının neden olduğu sakatlık ve ağrıyı durdurmak veya tersine çevirmek için yeni bir yöntem geliştirdiler.
Kuzey Carolina, Durham'daki Duke Üniversitesindeki Duke Pratt Mühendislik Okulu'ndan araştırmacılar, dejeneratif disk hastalığının neden olduğu ağrıyı etkin bir şekilde durdurarak nükleus pulposus'a (NP) bir onarıcı hücre güçlendirici atış sağlayabilen yeni biyomalzemeler geliştirdiler.
NP, omurilikler arasında bulunan "jöle benzeri" kıkırdak yastıklardır. Araştırmacılara göre, NP dokusu baskıyı dağıtıyor ve sırt ağrısını hafifletmeye yardımcı olarak omurga hareketliliği sağlıyor.
Dejeneratif disk hastalığı, intervertebral disklerin parçalanmasından kaynaklanan yaygın bir spinal durumdur. Disklerin incelmeye başladığı ve omurgayı sabitleme kabiliyetini yitirdiği bir yaşta ortaya çıkması daha olasıdır. Bu, artrit gibi başka komplikasyonlara yol açabilir.
Mevcut yöntemlerin iyileştirilmesi
Araştırmacılar, önceki laboratuvar araştırmalarında NP hücrelerinin yeniden implante edilmesinin disk dejenerasyonunu geciktirebileceğini kanıtladı.
Ancak Duke Biyomedikal Mühendisliği Bölümü'nden Aubrey Francisco, birçok şirketin disk dejenerasyonunu durdurmak amacıyla hücre dağıtım stratejileri sunmasına rağmen, yöntemlerin zayıf, etkisiz olduğunu ve "hücrelerin enjeksiyon bölgesinden hızlı bir şekilde dışarı çıktığını söylüyor. "
Duke Biyomedikal Mühendisliği Bölümü ve Ortopedi Cerrahisi Bölümü'nden Lori Setton şöyle diyor:
“ Öncelikli hedefimiz başlangıçta sıvı olacak bir malzeme oluşturmak, disk boşluğundan enjeksiyondan sonra jel oluşturmak ve hücreleri ihtiyaç duydukları yerde tutmaktı. İkinci hedefimiz; Kalıcılıklarını ve biyosentezlerini arttırmak için çevresel ipuçları içeren hücreler üretmekti. ”
Biyomalzemeler nasıl çalışır?
Yeni biyomalzemelerin çalışma şekli hücreleri yerinde tutmak ve doğal NP dokusunda bulunan bir protein olan laminin'i taklit eden bir işlemi tetiklemektir.
Setton, lamininin genellikle çocuklarda bulunduğunu, ancak dejenere olmayan disklerde bulunduğunu açıklar. Protein enjekte edilen hücrelerin verilen biyomateryal ile tutturulmasını ve yerinde kalmasını sağlar.
Setton, lamininin hücrelerin daha uzun süre hayatta kalabilmesinin yanı sıra "uygun hücre dışı matris veya dejenerasyonun durmasına yardımcı olan disklerin yapısal temelinin" daha fazlasını üretmesini sağlayabileceğini de ekliyor.
Bunu akılda tutarak, bilim adamları, NP hücrelerini intervertebral disk (IVD) alanına yeniden vermek için tasarlanmış bir "jel karışımı" geliştirdiler.
Jel üç bileşenden oluşur; kimyasal olarak değiştirilmiş protein laminin-111 - ve değiştirilmiş laminine yapışabilen iki polietilen glikol (PEG) hidrojel. Enjekte edildikten sonra jel hücreleri yerinde tutar.
Bu jel, farelerin kuyruklarına enjekte edildi, aynı şekilde hücreler bir hastaya uygulandı. İğne kuyrukların ince dış katmanında bir dakika süreyle yerinde tutulurken jel sıçanın IVD alanına girmiştir.
Olumlu ön sonuçlar
Sonuçlar, jelin 5 dakika sonra katılaşmaya başladığını ve 20 dakika sonra kurulduğunu göstermektedir.
Biyomalzemelerin ilerlemesini izlemek için bir lusiferaz biyobelirteç kullanarak , araştırmacılar, yeni bir sıvı taşıyıcı gerektiren yöntemlerle verilen hücrelere kıyasla , yeni biyomateryal taşıyıcı ile yapıldığında enjeksiyondan 14 gün sonra daha fazla hücrenin yerinde kaldığını görebildiler. (Mevcut uygulamalarda hücreler genellikle 3-4 gün boyunca yerinde kalır.)
Setton, bu çalışmanın ön sonuçlarının hücre tedavisinin geleceği üzerinde olumlu bir etkisi olabileceğini söyledi. O ekler:
“ Konsept, bu hücrelerin doku rejenerasyonunu destekleyebilecek veya dejenerasyonu durdurabilecek matris üretmesi için destekleneceği yönündedir. Hücre dağıtımını takiben disk yüksekliğini veya matris hidrasyonunu değerlendiren ek çalışmalar bu hedefe ulaşmak için önemli olacaktır. ."
