o fetiță de 7 ani își înfige degetul prin spițele de rotație ale bicicletei fratelui ei. Vârful este rupt.
ea ajunge în curând în camera de urgență, unde Dr.Christopher Allan și colegii săi chirurgi de medicină UW se confruntă cu o decizie. Ar trebui să încerce reatașarea microchirurgicală? Suturați rana pentru a minimiza deteriorarea țesuturilor? Sau ar trebui să-și lipească vârful înapoi ca un” pansament biologic ” pentru a proteja rana și a spera că grefează din nou pe deget?
după o oră la microscop, unde încercau să găsească o arteră suficient de mare pentru a fi reparată, au lipit vârful degetului și le-au spus părinților că probabil va muri. A făcut-o. Opt săptămâni mai târziu, fata i-a adus lui Allan vârful degetului lipsă într-o pungă de plastic.
pe mâna ei era una nouă, perfect funcțională.
Allan, atunci și acum chirurg la Centrul de mână, umăr și cot de la Centrul Medical Harborview din Seattle, știa din studiile de caz că copiii ar putea regresa degetele amputate. Dar nu a fost niciodată martor la acea regenerare.
văzându-l l-a determinat să-și petreacă următorii 15 ani explorând dacă adulții ar putea face vreodată același lucru.
mănușă de reîncălzire
procesul de modelare prin rotație utilizat în cercetare pentru a dezvolta o mănușă de reîncălzire.
cercetarea mănușilor de reîncălzire
cu colaboratori din toată țara, a găsit celule capabile de regenerare în vârful degetelor adulților, a studiat minunea regenerativă care este peștele zebră și a ajutat la construirea unei mănuși futuriste care poate proteja mâinile vindecătoare.
fiecare domeniu de cercetare este o piesă dintr-un puzzle care, dacă ar fi rezolvat, ar ajuta medicii să-și recapete degetele pierdute, degetele sau poate chiar membrele întregi.
ca chirurg la un centru de traume de nivel unu, Allan știe că nevoia este mare. Leziunile mâinilor reprezintă 30% din toate amputările și zece la sută din vizitele departamentului de urgență. Acest lucru se adaugă la mai mult de patru milioane de cazuri pe an, potrivit Centrelor pentru Controlul și Prevenirea Bolilor.
„vedem atât de multe leziuni traumatice aici, dar putem face doar atât de mult”, a spus Allan, care este, de asemenea, investigator la Institutul de Medicină uw pentru celule Stem și Medicină Regenerativă. „Ideea unei abordări diferite decât simpla coasere a ceva înapoi are o mare atracție.”
protezele și robotica pot oferi o oarecare ușurare pacienților care au pierdut cifre sau membre, a spus Allan. Transplanturile de mână, deși sunt încă rare, au fost efectuate de zeci de ori în întreaga lume. Allan crede că soluția ideală ar fi să crească din nou o nouă cifră funcțională sau membre.
Iată visul său de a trata un viitor pacient care și-a pierdut degetele într-un accident: ar lua celule stem de la pacient și le-ar crește rapid în cultură; ar construi o schelă din biomaterial care să susțină acele celule, a la os; și apoi trimiteți semnale chimice sau mecanice pentru a le convinge să regenereze țesutul. Toate acestea s-ar întâmpla într-un mediu sigur în care țesutul s-ar putea vindeca, ca în acea mănușă futuristă.
cercetătorii nu au identificat încă toate obstacolele din calea acestui vis, darămite să le rezolve. Cu toate acestea, contururile largi ale ceea ce trebuie să facă oamenii de știință sunt cunoscute. În primul rând, au nevoie de celule capabile de regenerare și multe dintre ele. Într-o lucrare din 2016, Allan și echipa sa au arătat că, chiar și atunci când suntem adulți, degetele noastre păstrează o populație de celule care se pot transforma în alte tipuri de țesut atunci când li se dă semnalul potrivit.
asta sugereaza ca motivul pentru care adultii nu pot regresa un deget ca acea fetita de 7 ani nu este o lege biologica, ci altceva: nu sunt suficiente celule capabile de regenerare sau lipsa unui mediu adecvat sau lipsa semnalelor pentru a incepe procesul de regenerare.
răspunsurile pot pândi într-una din minunile regenerative ale naturii, peștele zebră. Dacă aripioarele sale sunt amputate, pur și simplu crește una nouă.
coada de pește zebră
dacă un pește zebră își pierde coada, acesta regresează unul nou.
coada de pește zebră
Allan colaborează cu Ron Kwon, profesor asistent uw de ortopedie și medicină sportivă, pentru a înțelege bazele biologice ale acelei regenerări și pentru a vedea cum se compară cu mamiferele americane.
o întrebare majoră este dacă celulele mamiferelor, dacă sunt plasate într-un mediu adecvat, posedă mecanismele moleculare necesare pentru a regrupa apendicele. Pentru a investiga acest lucru, cercetătorii explorează modul în care celulele de șoarece, atunci când sunt gravate în aripioarele regeneratoare ale unui pește zebră, răspund funcțional la mediul lor și modul în care acest răspuns diferă de celulele peștilor zebră.
mai este mănușa reîncălzită, mănușă inteligentă bioinginerată al cărei acronim înseamnă vindecarea regenerativă a traumei membrelor. Fiind dezvoltată în colaborare cu cercetătorii de la Universitatea din Texas-Arlington, mănușa folosește presiune negativă pentru a aspira lichidul din rană și a ajuta la promovarea creșterii celulare și a fluxului sanguin. Mănușa va începe studiile clinice la Harborview mai târziu în această vară, a spus Allan.
regenerarea degetelor pierdute sună ca science fiction. Poate că este. Allan împinge oricum. A văzut devastarea pacienților care își dau seama ce au pierdut împreună cu degetele sau mâinile.
ori de câte ori are îndoieli, mintea lui se întoarce la acea fată de 7 ani și la vârful degetului ei regrown.
„dacă orice țesut uman, de orice dimensiune, se poate regenera la orice vârstă, sugerează posibilitatea de a face același lucru în alte locuri, cu volume de țesut mai mari, la orice vârstă”, a spus el. „Adevăratele noastre limite regenerative sunt necunoscute.”
contact Media: Jake Siegel, 206.616.8376, [email protected]
