211service.com
Stamcelle reparationssæt til slagtilfælde
En ny matrix af neurale stamceller og en bionedbrydelig polymer kan hurtigt reparere hjerneskade fra slagtilfælde hos rotter. Inden for blot syv dage efter at have sprøjtet sammenkogten direkte ind i den beskadigede del af hjernen, voksede nyt nervevæv til at fylde slagtilfælde-inducerede hulrum.
Voksende hjerne: Her er vist nyt nervevæv skabt af stamceller, der dannes i området af hjernen med et hulrum forårsaget af et slagtilfælde.
Forskere siger, at nøglen til fremskridt, offentliggjort i dag i tidsskriftet Biomaterialer , er brugen af en biologisk nedbrydelig polymer kaldet PLGA, som sikrer, at stamcellerne forbliver i området for slagtilfælde og etablerer forbindelser med omgivende hjernevæv. Ved at reducere antallet af omstrejfende stamceller vil systemet sandsynligvis være både sikrere og mere effektivt end andre metoder, tilføjer forskerne.
Slagtilfælde, som opstår på grund af blødninger eller blokerede blodkar i hjernen, får noget hjernevæv til at dø. Dette døde væv fjernes derefter af immunsystemet og efterlader et hul. Vi ville forvente at se en meget bedre forbedring af resultatet efter et slagtilfælde, hvis vi fuldt ud kan erstatte det tabte hjernevæv, og det er det, vi har været i stand til med vores teknik, siger Mike Modo , en neurobiolog ved Institute of Psychiatry ved King's College London, som forestod forskningen.
tidligereundersøgelserhavde indikeret, at brug af støttestrukturer, herunder kulstofnanorør, kunne hjælpe stamceller, der blev introduceret til at erstatte det hjernevæv, der blev beskadiget af et slagtilfælde. Men den seneste forskning, sponsoreret af Biotechnology and Biological Sciences Research Council, ser ud til at tage processen et væsentligt skridt videre. Holdet var i stand til at vise, at hullet i hjernen på rotter forårsaget af et slagtilfælde var fuldstændig fyldt med primitivt nyt nervevæv inden for syv dage. Dette øger muligheden for radikalt bedre behandlinger af en tilstand, der er den førende årsag til voksnes handicap i industrialiserede lande.
Forskerne injicerede partikler af PLGA-polymeren fyldt med neurale stamceller direkte ind i slaghulerne. Når de først er inde i hjernen, forbinder partiklerne sig og danner komplekse stilladser. Modos team brugte MR-scanninger til at lokalisere, hvor stamcelle-injektioner var nødvendige, og til at overvåge udviklingen af nyt hjernevæv. I løbet af et par dage kan vi se celler vandre langs stilladspartiklerne og danne et primitivt hjernevæv, der interagerer med værtshjernen, siger Modo. Gradvist nedbrydes partiklerne biologisk, hvilket efterlader flere huller og kanaler for væv, fibre og blodkar at bevæge sig ind i. Det næste skridt, siger han, vil være at tilføje vækstfaktoren VEGF, som skal tilskynde blodkar til at trænge ind i det nye væv og fremskynde dets udvikling til modent væv.
Hjerne reparation: Disse tre billeder viser det nye væv i sort, der vokser for at fylde det slagtilfælde-inducerede hulrum i hjernen (venstre mod højre) a) før introduktionen af partiklerne, der indeholder stamceller, b) en dag efter deres introduktion, og c) syv dage efter.
Dette projekt er et glimrende eksempel, hvor cellerne ved at forstå vigtigheden af biomaterialestilladser bedre er i stand til at udfylde tomrummet efter skaden, siger Jonathan Cooper , en bioingeniør ved University of Glasgow. Ikke kun fungerer biomaterialet som en støtte for cellerne, når de sås ind i tomrummet, men efterhånden som stilladset nedbrydes, giver det det fysiske rum, hvor nye blodkar kan dannes.
Nøglen til fremskridtet var den nye polymers evne til at fremme væksten og differentieringen af de neurale stamceller i tre forskellige skalaer, siger Modos kollega. Kevin Shakesheff , en vævsingeniør ved Nottingham University. I den store skala gør det det muligt for tomrummet, der dannes af skaden, meget hurtigt at få nye blodkar, hvilket er afgørende, hvis det nye væv skal overleve. På celleniveau tillader stilladsoverfladen stamcellereceptorer at binde sig til det. Og på molekylært niveau vil det give celler mulighed for at blande sig med de rigtige vækstfaktorer.
Shakesheff siger, at omfattende test er nødvendig, før menneskelige forsøg med matrixen kan begynde. Han håber dog, at PLGA-polymeren vil blive markedsført inden for 12 måneder til brug ved knoglekirurgi.