in vielerlei Hinsicht rückgängig zu machen, ist der menschliche Körper wie jede andere Maschine dabei, da sie ständiges Tanken und Wartung erfordert, um das Funktionieren zu fördern. Ein Großteil davon passiert, ohne dass unsere Intervention über uns hinausgeht, was an diesem Tag essen soll. Es gibt jedoch Zeiten, in denen sich aufgrund eines Unfalls körperliche Krankheit oder Alterung der automatischen Reparaturmechanismen unseres Körpers überwältigt, ihre Aufgabe nicht korrekt ausführen, oder der Fall ist kurz, um Schaden zu reparieren.
Die meisten von uns wissen, dass Eidechsen Schwänze nachwachsen können, einige Starfish regenerieren in so viele neue Seesterne, wie die von ihnen, in die sie gehackt wurden, und Axolotl die Gliedmaßen und sogar Teile ihres Gehirns regenerieren können. Die Menschen haben jedoch auch eine unglaubliche regenerierende Fähigkeit, obwohl es für uns meistens in der Leber enthalten ist, was auch beim Entfernen von drei Vierteln regenerieren kann.
Im Bereich der regenerativen Medizin besteht das Ziel darin, entweder die Regeneration in beschädigten Geweben zu induzieren oder beschädigte Organe und Gewebe durch extern gewachsene, mit dem eigenen genetischen Material des Patienten zu ersetzen. Dies könnte uns eine Zukunft anbieten, in der Ersatzorgane immer auf Bedarf verfügbar sind, und viele Arten von Verletzungen sind nicht mehr dauerhaft, einschließlich der Lähmung.
Alles beginnt mit dem Wissen
Unser Verständnis der menschlichen Physiologie und der von Tieren im Allgemeinen hat seit Beginn des 20. Jahrhunderts massiv erweitert, als die Technologie die mikroskopische Welt detaillierter als je zuvor untersuchen konnte. Obwohl die empirische medizinische Wissenschaft seine Anfänge bereits als sumerische Zivilisation des 3. Millennium BCE sah, ist unser verallgemeinertes Verständnis der Prozesse und Komponenten, die dem Körper der Körper zugrunde liegen, deutlich neuerer.
DNA wurde erstmals 1869 von Friedrich Miescher isoliert, aber seine Struktur wurde erst 1953 beschrieben. Diese Entdeckung legte die Fundamente für das Gebiet der Molekularbiologie, das die molekulare Basis für die biologische Aktivität versteht. In gewisser Weise kann dieser Moment als transformativ angesehen werden, wie zum Beispiel der Übergang von der klassischen Mechanik an die Quantenmechanik, dadurch, dass er den Fokus von makroskopischen Beobachtungen auf ein grundlegenderes Verständnis dieser Beobachtungen änderte.
Japanische Bevölkerung nach Altersgruppe. (Kredit: oreworldindata.org)
Dies ermöglichte uns, unser Verständnis, wie genau der Körper auf Beschädigungen reagiert, und die molekulare Basis für regenerative Prozesse und warum Menschen normalerweise nicht in der Lage sind, beschädigte Gliedmaßen nicht in der Lage zu sein. Schließlich wurde 1999 der Begriff “Regenerative Medizin” von William A. Haseltine geprägt, der einen Artikel im Jahr 2001 über das, was er vorstellt, um den Begriff zu schrieb, um den Begriff aufzunehmen. Dies wäre die Adressierung von nicht nur Verletzungen und Trauma von Unfällen und Krankheiten, sondern auch alternbezogene Bedingungen, die sich mit der drohenden demographischen Krise ansprechen würden, da das Durchschnittsalter der geltenden Bevölkerung steigt.
Der Stand der Technik in der regenerativen Medizin wurde 2015 von Angelo S. Mao et al. (2015). Dies umfasst regenerative Methoden, an denen entweder extern gewachsene Gewebe und Organe beteiligt sind, oder die Anregung an angeborener Regenerationsfähigkeiten. Ihr Papier beinhaltet die biomedizinische Disziplin der Tissue-Engineering aufgrund der breiten Überlappung mit dem Bereich der regenerativen Medizin. Trotz der sehr wichtigen Zeit- und Währungsanforderung, um ein regeneratives Medikamentenprodukt auf den Markt zu bringen, Mao et al. Listen Sie die FDA-genehmigten Produkte zu diesem Zeitpunkt auf:
FDA-zugelassene regenerative Produkte im Jahr 2015. (Kredit: Angelo S. Mao et al., 2015)
Während diese nicht Miracle-Produkte von irgendeinem Abstand der Fantasie waren, erweisen sie die Wirksamkeit dieser Ansätze, was eine ähnliche oder bessere Wirksamkeit als vorhandene Produkte anzeigt. Während sie Zellen in den betroffenen Bereich bekommen, in dem sie Reparatur induzieren können, ist ein anderer wichtiger Teil der extrazellulären Matrix (ECM). Dies sind wichtige Strukturen vieler Gewebe und Organe im Körper, die nicht nur Unterstützung bieten, sondern auch eine Rolle bei Wachstum und Regeneration spielen.
ECM ist jedoch nicht zellular, und als solcher wird als “medizinisches Gerät” angesehen. Sie spielen eine Rolle in z. Die Heilung der Haut, um Narbengewebebildung zu verhindern, aber auch in der Gerüst des anderen tantalisierenden Aspekts der regenerativen Medizin: Wachsen gesamte Ersatzorgane und Körperteile in oder außerhalb des Körpers des Patienten mit ihren eigenen Zellen. Als Beispiel, Mase Jr, et al. (2010) Bericht über einen 19-jährigen US-Marine, der einen Teil seines rechten Oberschenkelmuskels hatte, der von einer Explosion zerstört wurde. Vier Monate nach einem ECM, der aus dem Schwein (Schwein) ausgelöst wurde (Schwein) im Intestinal Submucossa, wurde in den Bereich implantiert, ein schrittweiliges Nachwachsen des Muskelgewebes wurde erkannt.
Ein wichtiger Forschungsbereich hier ist die Entwicklung des synthetischen ECM-like Gerüsts, da dies den Prozess schneller, einfacher und vielseitiger machen würde. Synthetisches Gerüst lässt den Prozess des Anbauens größerer Strukturen in vitro erheblich leichter, was ist das, was erforderlich istrot wachsende Organe zu ermöglichen, wie Nieren, Herz und so weiter. Diese Organe würden dann im Idealfall aus induziertem pluropotent Stammzellen (iPS) gezüchtet werden, die von patienteneigenen Zellen sind, die zu einem frühen Zustand der Spezialisierung sind zurückgekehrt zurück.
swapping Teile
Es sollte so wenig überraschen, dass als ein Feld, die zusammen jedes Feld praktisch bringt, dass Berührungen auf (menschliche) Biologie in irgendeiner Art und Weise, regenerative Medizin nicht leicht ist. Während es eine Sache ist, ein funktionierendes System zu studieren, dann ist es eine ganz andere Ebene zu einem von Grund auf wachsen zu erhalten. Aus diesem Grunde so grandios, wie es durch einfache wachsenden neue aus iPS-Zellen eine im wesentlichen unendlichen Lieferung von Ersatzorganen zu haben wäre, die Komplexität eines funktionalen Organs macht dies zur Zeit außerhalb unserer Reichweite.
Im Wesentlichen ist die Regel, dass das weniger kompliziert das Organ oder Gewebe ist, desto einfacher ist es sie in vitro zu wachsen. ideal wäre es nur aus einer einzigen Art von Zelle besteht aus, und glücklich in einigem Wachstumsmedium für ein ECM, ohne die Notwendigkeit zu entwickeln. attraktive Ziele sind hier zum Beispiel der Hornhaut, wo die Zahl der Menschen auf einer Warteliste für eine Hornhauttransplantation outnumber Spenderhornhaut deutlich.
In einer Bewertung von Mobaraki et al. (2019), der zahlreiche derzeit zugelassene Hornhautersatz sowie neue Methoden untersucht betrachtet werden. obwohl künstliche Kornea seit Jahren im Einsatz gewesen sind, leiden sie unter einer Vielzahl von Fragen, einschließlich der Biokompatibilität Fragen und andere, die langfristige Funktion verhindern. Verwendung von Spender-Hornhaut kommt mit Knappheit als das Hauptanliegen. Strom regenerative Forschung konzentriert sich auf die Stammzellen in den Limbus Zone gefunden (Limbus-Stammzellen, LSC). Diese scheinen für die Reparatur von Augenoberflächendefekte viel versprechend, die seit 1977 untersucht wurde.
Die Entwicklung Weg von Augenoberflächenrekonstruktion Untersuchungen, die im Jahr 1977 mit autologer Transplantation konjunktivaler bei einem Patienten mit bilateralen Alkali brennen begonnen und werden mit anderen Methoden speziell Limbus Regeneration in den letzten vier Jahrzehnten fortgesetzt. (Credit:. Nakamura et al, 2016).
LSC spielt eine Rolle bei der regelmäßigen Regenerationsfähigkeit der Hornhaut und bietet einen Ausgangspunkt für entweder eine Ersatzhornhaut wächst, oder eine beschädigte Hornhaut zu reparieren, zusammen mit der Zugabe eines ECM wie nötig. Dies kann mit dem hemmenden der lokalen Immunantwort in Kombination durchgeführt werden, die natürliche Wundheilung fördert. Trotzdem gibt es noch viel mehr Forschung, die Bedürfnisse vor tragfähige Behandlungen durchgeführt werden, um entweder die Hornhaut in situ zu reparieren, oder wächst ein Ersatz in vitro kann die FDA oder entsprechenden nationalen genehmigt werden.
Ein ähnliches Szenario kann mit der Entwicklung von künstlicher Haut zu sehen ist, wo glücklicherweise aufgrund der großen Verfügbarkeit der Haut an den Körper eines Patienten Transplantate (autologe) sind in der Regel möglich. selbst dann würde die Anwendung von technisch Hautsubstitute (ESS) scheint überlegen zu sein. Dieser Ansatz erfordert nicht die Entfernung der Haut (Epidermis) an anderer Stelle, und begrenzt die Menge an Narbenbildung. Es geht auf der Wunde eine Kollagenbasis ECM platzieren, die gegebenenfalls mit keritanocytes (Hautvorläuferzellen) geimpft wird, der Wundverschluss beschleunigt.
Hier erwies sich das Gerüst in der Regeneration der Haut von entscheidender Bedeutung sein, wie von Tzeranis et al. (2015). Dies unterstützt die Beweise aus anderen Studien, die die Zelladhäsion an ECM zeigen vital in der Zellregulation und Entwicklung. Mit den jüngsten Änderungen, so scheint es, dass sowohl die Bildung von Haarfollikeln und Nerven Innervation Probleme gelöst werden können.
Immer noch ein langer Weg zu gehen
Längsschnitt des Rückenmarks mit dem meisten bioaktiven therapeutischen Gerüst behandelt. Regenerierte Axone (rot) regrew innerhalb der Läsion. (Bildnachweis: Samuel I. Stupp Labor / Northwestern University)
Es wird wahrscheinlich noch eine lange Zeit dauern, bis wir so etwas wie ein Ersatz Herz aus patienteneigenen iPS-Zellen gezüchtet haben. Neuere Forschungen haben vor allem auf Dezellularisierung konzentriert ein bestehendes Herz (nur das ECM zu verlassen), und es mit nativen Zellen repopulating (z Gálvez-Montón et al., 2012). Durch zum Beispiel ein synthetisches Gerüst zu schaffen und es mit Zellen von einem Patienten die iPS-Zellen abgeleitet bevölkern, könnte eine tragfähige Behandlung entwickelt werden.
Möglicherweise leichter in eine konventionelle Behandlung zu übersetzen ist, das Nachwachsen von Nerven im Rückenmark nach Trauma, mit einem kürzlich erschienenen Artikel von Alvarez et al, (2021) (Pressemitteilung), den jüngsten Fortschritte in der Verwendung von künstlichen Gerüsten, die Nervenregeneration fördert, reduziert Narben und Blutgefäßbildung fördert. Dies bietet hoffen, dass ein Tag Rückenmark schädigt voll reparierbar sein kann.
Wenn wir auf den “Körper als Maschine Vergleich zurückzukehren waren, dann ist der menschliche Körper weniger einen Automobil oder ein Stück von schweren Maschinen, und mehr von einem aufgeklebten zusammen mit komplexen Schaltungen und Komponenten innerhalb Gadget. Mit diesem Sprung in Komplexität kommt die Notwendigkeit einer tieferen Ebene des Verständnisses, und immer mehr fortschrittliche Tools, so dass Reparaturen ef gemacht werdenausreichend und mit guten Ergebnissen.
Trotzdem spart die regenerative Medizin bereits das Leben, um beispielsweise Opfer zu verbrennen und das Leben unzähliger anderer zu verbessern. Da weitere Fortschritte in der Forschung weiterhin in Behandlungen übersetzen, sollten wir einen allmählichen Wandel von “Sie müssen lernen, mit dem zu leben”, um damit zu leben “, um eine optimistische” geben, um es etwas Zeit zu wachsen “, wie im Fall ein verletzter Veteran oder das Opfer eines Unfalls.