「あなた自身の細胞で作られた」インプラントは腰痛を終わらせることができます
背中や首の痛みは、多くの場合、脊椎を分離する椎間板の進行性の損傷の結果です。新しい学際的な研究のおかげで、私たちはすぐにこの問題に対するより良い解決策を得るかもしれません：人自身の細胞から成長したバイオエンジニアリングされたディスク。
椎間板変性症は、人口の大部分に影響を与える一般的な問題です。
通常、健康な椎間板は、車のサスペンションと同じように、脊椎を動かして姿勢を調整するときに脊椎にかかるストレスを吸収することによって機能します。
これらの椎間板がすり減ると、人の背中や首のさまざまな部分に痛みを引き起こす可能性があります。
これまでのところ、椎間板変性症の治療には、脊椎固定術と損傷した椎間板の人工椎間板への交換が含まれます。
ただし、これらのアプローチは、交換する椎間板の完全な機能を回復できないため、限られた利点しかもたらしません。
現在、ペンシルベニア大学のペレルマン医学部、工学応用科学大学院、獣医学部の学際的な研究チームは、個人の幹細胞から作られた生体工学による椎間板を開発することにより、この問題の解決を目指しています。
幹細胞は未分化の細胞であり、特殊な細胞に「形質転換」する可能性があります。そのため、現在の研究を含め、複数の医学研究の焦点となっています。
ペンシルベニア大学の研究者は、過去15年間、バイオエンジニアリングされたディスクモデルに取り組んできました。最初は実験室での研究、次に小動物での研究、そして最近では大型動物での研究です。
「これは大きなステップです。ラボでこのような大きなディスクを成長させ、ディスクスペースに入れてから、周囲の天然組織との統合を開始します。これは非常に有望です」と、現在の研究の共同主執筆者であるロバートL.マック教授は述べています。
「現在の標準治療では実際にはディスクが修復されないため、この設計されたデバイスでの私たちの希望は、生物学的、機能的な方法でディスクを交換し、全可動域を取り戻すことです」と彼は付け加えます。
これまでに成功した動物の研究
以前、研究者たちは「ディスクのようなアングルプライ構造」（DAPS）と呼ばれる新しいディスクをラットの尾で5週間テストしました。
新しい研究では、その結果はジャーナルに表示されます 科学翻訳医学、チームはさらに設計されたディスクを開発しました。次に、「終板修飾DAPS」（eDAPS）と呼ばれる新しいモデルをラットで再度テストしましたが、今回は最大20週間です。
バイオエンジニアリングされたディスクの新しい構造により、ディスクはその形状をよりよく保持し、周囲の組織とより簡単に統合することができます。
いくつかのテスト（MRIスキャンといくつかの詳細な組織および機械的分析）の後、研究者は、ラットモデルで、eDAPSが元の椎間板の構造と機能を効果的に回復することを発見しました。
この最初の成功により、研究チームはヤギのeDAPSを研究するようになり、一部の動物の頸椎にデバイスを移植しました。彼らが説明するように、ヤギの頸椎椎間板は人間のものと同様の寸法を持っているので、科学者はヤギを扱うことを選びました。
さらに、ヤギは半直立した身長を持っているため、研究者は研究を人間の治験に一歩近づけることができます。
「楽観的である非常に正当な理由」
ヤギに関する研究者のテストも成功しました。彼らは、eDAPSが周囲の組織とうまく統合されており、椎間板の機械的機能が、ヤギの元の頸椎椎間板の機械的機能と少なくとも一致していることに気づきました。
「ラットの尾から人間サイズのインプラントに至るまで、ここまで来たことは本当にエキサイティングだと思います」と、この研究の共同主執筆者であるハーベイE.スミス博士は述べています。
「機械装置の文献での成功を見ると、設計されたディスクでそれを超えないにしても、同じ成功を収めることができると楽観視する非常に正当な理由があると思います。」
ハーベイE.スミス博士
研究者たちは、次のステップには、ヤギでさらに広範囲にわたる試験を実施することが含まれると述べています。これにより、科学者はeDAPSがどの程度うまく機能するかをよりよく理解できるようになります。
さらに、研究チームは、人間の椎間板変性症のモデルでeDAPSをテストすることを計画しており、臨床試験に一歩近づくことを願っています。
「あなた自身の細胞で作られた生物学的装置を移植することには多くの望ましさがあります」とスミス博士は付け加えます。整形外科ではまだ行っていません。」
「私たちがこれらの脊椎疾患を実際にどのように治療するか、そして関節の運動を温存する再建にどのように取り組むかについてのパラダイムシフトになると思います」と彼は続けます。
