en 7-årig pige stikker fingeren gennem spinding eger af sin brors cykel. Spidsen bliver revet af.
hun ankommer snart på skadestuen, hvor Dr. Christopher Allan og hans medkirurger står over for en beslutning. Skal de forsøge mikrokirurgisk reattachment? Sutur såret for at minimere vævsskade? Eller skal de holde spidsen tilbage som en” biologisk dressing ” for at beskytte såret og håbe, at det podes tilbage på fingeren?
efter en time under mikroskopet, hvor de forsøgte at finde en arterie, der var stor nok til at reparere, stak de fingerspidsen på og fortalte forældrene, at den sandsynligvis ville dø. Det gjorde det. Otte uger senere bragte pigen Allan den manglende fingerspids i en plastikpose.
på hendes hånd var en perfekt funktionel ny.
Allan, dengang og nu kirurg ved hånd -, skulder-og Albuecentret ved Harborse Medical Center i Seattle, vidste fra casestudier, at børn kunne vokse tilbage amputerede fingerspidser. Men han havde aldrig været vidne til den genvækst på første hånd.
at se det fik ham til at bruge de følgende 15-plus år på at undersøge, om voksne nogensinde kunne gøre det samme.
reheal glove
Rotationsmodelleringsproces anvendt i forskning til at udvikle en rehealing handske.
REHEAL glove research
med samarbejdspartnere over hele landet har han fundet celler, der er i stand til regenerering i fingerspidserne hos voksne, studeret det regenerative vidunder, der er sebrafisken, og hjalp med at opbygge en futuristisk handske, der kan beskytte helbredende hænder.
hvert forskningsområde er et stykke af et puslespil, der, hvis det løses, vil hjælpe læger med at genvinde tabte fingerspidser, fingre eller måske endda hele lemmer.
som kirurg på et niveau et traumecenter ved Allan, at behovet er stort. Håndskader tegner sig for 30 procent af alle amputationer og ti procent af beredskabsbesøg. Dette tilføjer op til mere end fire millioner tilfælde om året, ifølge Centers for Disease Control and Prevention.
“vi ser så mange traumatiske skader her, men vi kan kun gøre så meget,” sagde Allan, som også er efterforsker ved Institut for stamcelle og regenerativ medicin. “Ideen om en anden tilgang end bare at sy noget på igen har stor appel.”
proteser og robotik kan tilbyde en vis lettelse til patienter, der har mistet cifre eller lemmer, sagde Allan. Håndtransplantationer, mens de stadig er sjældne, er blevet udført snesevis af gange rundt om i verden. Allan mener, at den ideelle løsning ville være at genvinde et funktionelt nyt ciffer eller lemmer.
her er hans drøm om at behandle en fremtidig patient, der mistede fingrene i en ulykke: han ville tage stamceller fra patienten og dyrke dem hurtigt i kultur; bygge et stillads ud af biomateriale, der ville understøtte disse celler, a la bone; og send derefter kemiske eller mekaniske signaler for at lokke dem til at vokse væv igen. Alt dette ville ske i et sikkert miljø, hvor vævet kunne heles, som inden for den futuristiske handske.
forskere har endnu ikke identificeret alle forhindringer for denne drøm, endsige løse dem. Ikke desto mindre er de brede konturer af, hvad forskere skal gøre, kendt. For det første har de brug for celler, der er i stand til regenerering, og mange af dem. I et papir fra 2016 viste Allan og hans team, at selv når vi er voksne, bevarer vores fingre en population af celler, der kan blive til andre typer væv, når de får det rigtige signal.
det tyder på, at grunden til, at voksne ikke kan genvinde en fingerspids som den 7-årige pige, ikke er en biologisk lov, men noget andet: ikke nok celler, der er i stand til regenerering eller mangel på et ordentligt miljø eller manglende signaler til at starte regenereringsprocessen.
svarene kan lure i et af naturens regenerative vidundere, sebrafisken. Hvis dens fin er amputeret, vokser den simpelthen en ny.
Sebrafisk hale
hvis en sebrafisk mister sin hale, vokser den igen en ny.
halefisk
Allan samarbejder med Ron Kvon, adjunkt i ortopædi og sportsmedicin, for at forstå den biologiske understøttelse af denne genvækst og se, hvordan den sammenlignes med amerikanske pattedyr.
et stort spørgsmål er, om pattedyrsceller, hvis de placeres i et ordentligt miljø, besidder det nødvendige molekylære maskineri til at genvinde vedhæng. For at undersøge dette undersøger forskerne, hvordan museceller, når de indpodes i regenereringsfinnen på en sebrafisk, funktionelt reagerer på deres miljø, og hvordan dette svar adskiller sig fra sebrafiskceller.
så er der REHEAL glove, bioengineered smart glove, hvis akronym står for Regenerativ helbredelse af Ekstremitetstraumer. Handsken er udviklet i samarbejde med forskere ved University of Arlington og bruger negativt tryk til at suge væske ud af såret og hjælpe med at fremme cellevækst og blodgennemstrømning. Handsken begynder kliniske forsøg på Harbor senere på sommeren, sagde Allan.
regenererende tabte fingre lyder som science fiction. Måske er det. Allan skubber på alligevel. Han har set ødelæggelsen af patienter, der indser, hvad de har mistet sammen med deres fingre eller hænder.
når han er i tvivl, går hans sind tilbage til den 7-årige pige og hendes genvundne fingerspids.
“hvis noget menneskeligt væv af enhver størrelse kan regenerere i enhver alder, foreslår det muligheden for at gøre det samme på andre steder med større vævsvolumener i enhver alder,” sagde han. “Vores sande regenerative grænser er ukendte.”
mediekontakt: Jake Siegel, 206.616.8376, [email protected]
