een 7-jarig meisje steekt haar vinger door de spaken van de fiets van haar broer. De tip wordt er afgescheurd.Ze arriveert al snel op de eerste hulp, waar Dr. Christopher Allan en zijn collega uw medicijnchirurgen een beslissing moeten nemen. Moeten ze microchirurgische bevestiging proberen? De wond hechten om weefselschade te minimaliseren? Of moeten ze de tip terug plakken als een “biologisch verband” om de wond te beschermen en hopen dat het terug op de vinger wordt getransplanteerd?
na een uur onder de microscoop, waar ze probeerden een slagader te vinden die groot genoeg was om te herstellen, plakten ze de vingertop erop en vertelden de ouders dat deze waarschijnlijk zou sterven. Dat deed het. Acht weken later bracht het meisje Allan de vermiste vingertop in een plastic zak.
op haar hand was een perfect functionele nieuwe.
Allan, toen en nu chirurg in het Hand -, schouder-en Elleboogcentrum van het Harborview Medical Center in Seattle, wist uit casestudies dat kinderen opnieuw geamputeerde vingertoppen konden aangroeien. Maar hij was nooit zelf getuige geweest van die hergroei.
toen hij dit zag, spendeerde hij de volgende 15 jaar om te onderzoeken of volwassenen ooit hetzelfde zouden kunnen doen.
herhalingshandschoen
rotatie modellering proces gebruikt in onderzoek om een healing handschoen te ontwikkelen.
REHEAL glove onderzoek
met collaborateurs in het hele land vond hij cellen die regenereerbaar zijn in de vingertoppen van volwassenen, bestudeerde hij het regeneratieve wonder dat de zebravis is, en hielp hij een futuristische handschoen te bouwen die helende handen kan beschermen.
elk onderzoeksgebied is een stukje van een puzzel dat, indien opgelost, artsen zou helpen verloren vingertoppen, vingers, of misschien zelfs hele ledematen terug te groeien. Als chirurg in een traumacentrum van niveau 1 weet Allan dat de behoefte groot is. Handblessures zijn goed voor 30 procent van alle amputaties en 10 procent van de spoedeisende hulp bezoeken. Dit komt neer op meer dan vier miljoen gevallen per jaar, volgens de Centers for Disease Control and Prevention.”We zien hier zoveel traumatische verwondingen, maar we kunnen maar zoveel doen”, zei Allan, die ook onderzoeker is aan het Instituut voor stamcel-en regeneratieve geneeskunde van UW Medicine. “Het idee van een andere aanpak dan gewoon iets terug naaien heeft een grote aantrekkingskracht.”
prothesen en robotica kunnen enige verlichting bieden aan patiënten die vingers of ledematen hebben verloren, zei Allan. Handtransplantaties, hoewel nog zeldzaam, zijn tientallen keren uitgevoerd over de hele wereld. Allan denkt dat de ideale oplossing zou zijn om een functionele nieuwe digit of ledemaat teruggroeien.
hier is zijn droom voor het behandelen van een toekomstige patiënt die vingers verloor bij een ongeval: hij zou stamcellen van de patiënt nemen en snel in cultuur laten groeien; een steiger bouwen van biomateriaal dat deze cellen zou ondersteunen, a la bone; en dan chemische of mechanische signalen sturen om ze te verleiden om weefsel terug te laten groeien. Dat alles zou gebeuren in een veilige omgeving waar het weefsel zou kunnen genezen, zoals in die futuristische handschoen.
onderzoekers moeten nog alle hindernissen voor deze droom identificeren, laat staan oplossen. Toch zijn de grote lijnen van wat wetenschappers moeten doen bekend. Ten eerste hebben ze cellen nodig die regeneratie mogelijk maken, en veel van hen. In een artikel uit 2016 toonden Allan en zijn team aan dat zelfs als we volwassen zijn, onze vingers een populatie cellen behouden die in andere soorten weefsel kunnen veranderen wanneer het juiste signaal wordt gegeven.
dat suggereert dat de reden waarom volwassenen een vingertop niet kunnen hergroeien zoals dat 7-jarig meisje niet een biologische wet is, maar iets anders: niet genoeg cellen die regenereren, of gebrek aan een goede omgeving, of ontbrekende signalen om het regeneratieve proces op gang te brengen.
de antwoorden liggen misschien op de loer in een van de regeneratieve wonderen van de natuur, de zebravis. Als zijn VIN geamputeerd is, groeit hij gewoon een nieuwe.
Zebravisstaart
als een zebravis zijn staart verliest, krijgt hij weer een nieuwe.
zebravisstaart
Allan werkt samen met Ron Kwon, uw universitair docent orthopedie en sportgeneeskunde, om de biologische onderbouwing van die nagroei te begrijpen en te zien hoe het zich verhoudt tot Amerikaanse zoogdieren.
een belangrijke vraag is of zoogdiercellen, indien ze in een goede omgeving worden geplaatst, over de nodige moleculaire machines beschikken om aanhangsels opnieuw aan te laten groeien. Om dit te onderzoeken, onderzoeken de onderzoekers hoe muiscellen, wanneer gegraveerd in de regenererende Vin van een zebravis, functioneel reageren op hun omgeving, en hoe deze reactie verschilt van zebraviscellen.
dan is er de REHEAL glove, bioengineered smart glove, waarvan het acroniem staat voor Regenerative Healing of Extremity Trauma. De handschoen wordt ontwikkeld in samenwerking met onderzoekers aan de Universiteit van Texas-Arlington en gebruikt negatieve druk om vocht uit de wond te zuigen en de celgroei en bloedstroom te bevorderen. De handschoen zal beginnen met klinische proeven in Harborview later deze zomer, Allan zei.
het regenereren van verloren vingers klinkt als sciencefiction. Misschien wel. Allan duwt toch door. Hij heeft de verwoesting gezien van patiënten die beseffen wat ze verloren hebben, samen met hun vingers of handen.
wanneer hij twijfelt, drijft zijn geest terug naar dat 7-jarige meisje en haar hergroeide vingertop.
” als menselijk weefsel, van welke grootte dan ook, op elke leeftijd kan regenereren, suggereert het de mogelijkheid om hetzelfde te doen op andere plaatsen, met grotere weefselvolumes, op elke leeftijd,” zei hij. “Onze echte regeneratieve grenzen zijn onbekend.”
mediacontact: Jake Siegel, 206.616.8376, [email protected]
