New York Kök Hücre Vakfı Araştırma Enstitüsü‘nün (NYSCF) araştırmacıları, yaralanma veya hastalığa bağlı kemik defektleri olan kişiler için tedaviyi geliştirebilecek yeni bir kemik mühendisliği tekniği geliştirdiler.
NYSCF CEO’su Susan Solomon, ekibin Segmental Katkılı Doku Mühendisliği (SATE) adı verilen tekniğin travma, kanser, osteoporoz, osteonekroz ve diğer yıkıcı koşullar nedeniyle kemik yaralanması geçiren milyonlarca insanın yaşamını iyileştirebileceğini umuyor.
Solomon “Amacımız bu hastaların normal yaşama dönmelerine yardımcı olmak ve rejeneratif tıbbın gücünü kullanarak SATE, bu hedefe ulaşmak için bize bir adım daha yaklaştı. ” dedi.
Halen, kemik defektleri sentetik parçalar veya bir kemik bankasından veya bir hastanın vücudunun başka bir yerinde elde edilen kemik greftleri ile tedavi edilmektedir.
Bununla birlikte, bu tedaviler genellikle bağışıklık sistemi tarafından reddedilmeyi tetikler. Gerekli bağ dokusu veya kan damarlarını oluşturmaz. Ayrıca pediyatrik hastalarda hızlıca büyüyebilirler.
Bir hastanın kök hücrelerinden oluşturulan greftler bu problemlerin üstesinden gelir. Ancak büyük kemik defektleri için gereken kesin boyutta ve şekilde mühendislik etmek zordur.
SATE Tekniği
Dr Martina Sladkova “Değiştirilmesi gereken kusurun büyüklüğü arttıkça, laboratuardan kliniğe taşınabilen bir grefti tekrar üretebilmek daha da zorlaşıyor. ” dedi.
Bilimsel raporlarda bildirildiği gibi, SATE tekniği, kök hücrelerden üretilen daha küçük kemik parçalarını, bu kısıtlamaların üstesinden gelen ve laboratuvarda çoğaltılabilecek olan greftlerin üstesinden gelen büyük, bireyselleştirilmiş greftler üretmek için birleştirir.
Bir tavşan modelinde ekip, büyüklüğünü ve şeklini değerlendirmek ve greftin bir modelini oluşturmak için hayvanın femurunda bir kusur taradı. Model daha sonra küçük segmentlere ayrıldı. Her segment için bireyselleştirilmiş iskeleler oluşturuldu.
İnsan kaynaklı indüklenmiş pluripotent kök hücre-türevi mezodermal progenitör hücrelerle donatılmış olan bu iskeleler daha sonra bir dizi kemik greft boyutuna uyum sağlayacak şekilde tasarlanmış bir biyoreaktöre yerleştirilmiştir.
Bu biyoreaktör, greft boyunca muntazam bir şekilde gelişmesini sağlar. Hücreler skafold içinde büyütüldüğünde, tek tek segmentleri mekanik olarak stabil bir aşıya birleştirmek için kemik yapıştırıcıları veya başka ortopedik aletler kullanıldı.
Ekip, bu çok yönlü ve kolay uygulanabilen tekniğin, bir gün segmental kemik defektleri olan bireyler için tedaviyi ve yaşam kalitesini arttıracak kemik grefti mühendisliğine izin vereceğinden emin.