Labor-Grown Knochen? Sie könnte schmerzhaft Grafts Geschichte (Op-Ed) machen.

Nina Tandon ist CEO und Mitbegründer von EpiBone.com, New York City Zellen je Start Schwerpunkt Maschinenbau lebende Knochen aus. Tandon ist Wissenschaftler, biomedizinischen Ingenieur, TED Senior Fellow und Co-Autor des Super-Zellen: Gebäude mit Biologie (TED-Konferenzen, 2014). Diese Op-Ed ist Teil einer Reihe von World Economic Forum Technology Pioneers, Klasse 2015 zur Verfügung gestellt. Tandon trug dieses Artikels Leben Wissenschaft Experten stimmen: Op-Ed & Einblicke.

Viele Menschen erkennen nicht, dass nach Blut, Knochen ist das am häufigsten transplantierten menschliche Gewebe weltweit, was zu mehr als 2 Millionen Behandlungen pro Jahr zu einem Preis von mehr als $ 5 Milliarden.

Wenn Sie einen gesunden Knochen, Unfall oder Krankheit verloren haben, oder wenn Sie mit Knochen, die nicht die richtige Form geboren wurden, was du machst? Historische Lösungen wurden unter anderem mit Tierknochen oder Knochenstücke von menschlichen Spendern. Leider ist der Körper sehr wählerisch. Komplikationen sind reichlich vorhanden, wenn der Körper ablehnt, was es sieht, wie ein Fremdkörper, was zu Infektionen oder defekte Transplantationen nach diesen Operationen.

Verpflanzung von Knochen: eine weniger als perfekte Antwort

Schon jetzt ist die Gold-Standard-Behandlung für eine Person wie Roger Ebert, der späten US-amerikanischer Filmkritiker, die seine Kieferknochen Krebs verloren Autotransplantation. Dies ist im Grunde ein Euphemismus für Schneiden ein Stück Knochen aus einem Teil des Körpers und legt es in einem anderen.

Autotransplantation ist die Art des Verfahrens, die ein Euphemismus. Obwohl es Chirurgen aktuelle beste Option ist, ist es nicht immer noch so toll. Die Operation ist invasiv und destruktiv. Es kann Patienten mit einer ganzen Reihe von neuen Themen, einschließlich die Notwendigkeit für mehrere Operationen lassen.

Roger Ebert, erlitten weil Ärzte Knochen aus seiner Hüfte und Schulter schneiden, ein hinken für den Rest seines Lebens. Und mit Kindern, die das Verfahren benötigen, sind Autotransplantate noch schlimmer; Es gibt oft ganz einfach nicht genug Knochen zu umgehen.

Und Millionen von Patienten brauchen eine bessere Lösung für Knochenersatz und Alterung der Bevölkerung und die Welt globalisiert, solche Muskel-Skelett-Lösungen müssen ein Leben lang halten.

Gebäude-Knochen aus den Fettzellen

Erfinder arbeiten daran, um dieses Bedürfnis zu befriedigen. Eine neue Technologie für skelettartigen Rekonstruktion ist 3D-gedruckten synthetische Implantate aus die anatomische Form des Patienten Mängel, wie zum Beispiel von Mobelife, Oxford Performance Materials und ConforMIS übereinstimmen. Andere entwickeln Stammzell Therapien, z. B. von Stempeutics, Novadip oder Bonus-Biogroup. Bei dieser Methode werden entweder Zellen gespeichert in Banken oder solche aus adulten Stammzellen geerntet zur Knochenregeneration unterstützen.

Bei unserem Startup, EpiBone, schlagen wir ein radikaler — und wir wage, natürliche — Ansatz, der sowohl die oben genannten Trends verbindet: Ihre eigenen Knochen wachsen. Nutzen Sie die Stammzellen, die Knochen jeden Tag im Körper des Menschen zu Ingenieur Knochen in einem Labor wachsen.

Um dies zu tun, nehmen wir zwei Dinge vom Patienten: ein CT-Scan, das im Wesentlichen eine hochauflösende 3D Röntgen, damit wir berechnen und eine personalisierte Gerüst in die präzise 3D Form des Knochens wollen wir Ingenieur fertigen; und einer Fettprobe, aus denen wir Stammzellen mit dem 3D Gerüst extrahieren.

Das Gerüst und Stammzellen gehen zusammen in ein besonderes Wachstum Kammer, genannt einen Bioreaktor, der Bedingungen innerhalb des Körpers simuliert. Temperatur, Feuchtigkeit, Säure und Nährstoffzusammensetzung müssen genau das richtige für die Stammzellen in Knochen wachsen Zellen genannt Osteoblasten zu transformieren, das Gerüst zu kolonisieren und mit lebendem Gewebe umzugestalten. Drei Wochen später, würde ein Stück lebendige menschliche Knochen herauskommen, die Größe und Form exakt für den Patienten hat. Dies ist ein Implantat, das den Körper des Patienten hoffentlich ablehnen wird nicht, weil es aus eigenen Zellen besteht.

Nächster Schritt: Versuche am Menschen

Viel Forschung noch zu tun ist, bevor wir die erste personalisierte, Labor-grown Knochen in einen Patienten aufgeben. Solche künstlichen Knochen wurden bereits erfolgreich in Schweinen und anderen Tieren implantiert, aber wir müssen zeigen, dass diese Methode für Menschen arbeiten.

EpiBone der Arbeit baut auf die Entdeckung von Entwicklungsbiologie, die Stammzellen in jedem Teil des Körpers verwandeln können. Unsere Innovationen werden wiederum die Grundlage für noch mehr neue Erfindungen, viele noch zu erahnen.

Wenn wir im Einklang mit lebenden Zellen, Knochen wachsen arbeiten können, passen wir vielleicht auch Zellen, die bahnbrechende neue Anwendungen in anderen Bereichen der Medizin, oder sogar ganz verschiedenen Bereichen wie Architektur, Kunst und Mode.

Was ist sehr inspirierend für mich über die sich entwickelnde Wissenschaft der regenerativen Medizin ist, wie es die Rolle und das Potenzial der eigenen Körperzellen Neufassungen. Nicht mehr sind einfach als passive Subjekte der Behandlungen die Zellen jetzt Wirkstoffe. Sie sind Mitarbeiter. Und sie sind die Art von natürlich mächtige Akteure, die Sie wirklich wollen, in Ihrem Team.

Gibt es noch ein langer Weg vor uns, aber ich würde gerne eines Tages zurückblicken und sagen, dass schmerzhafte, Problem neigende Knochentransplantationen Statistiken aus der Vergangenheit sind. Unzählige Patienten, Gegenwart und Zukunft, hoffe ich auch.

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