Die Armee verwendet bereits regenerative Medizin, um verwundeten Soldaten zu helfen, während die Duke University sie erforscht, um Rückenmarksverletzungen zu reparieren.
Wissenschaftler der US-Armee haben in Zusammenarbeit mit Medizintechnikunternehmen erfolgreich Produkte und Techniken getestet und eingesetzt, die es Chirurgen der Armee ermöglicht haben, die stark verbrannte Haut von Soldaten zu ersetzen sowie neue Hände und sogar Gesichter zu transplantieren.
An der Duke University untersuchen Forscher Zebrafische, um herauszufinden, wie Wissenschaft und Medizin eines Tages in der Lage sein könnten, abgetrennte menschliche Rückenmarks zu regenerieren.
Diese Beispiele - eines bereits in der Praxis und das andere in der frühen Forschungsphase - veranschaulichen das Potenzial der regenerativen Medizin für die Zukunft der medizinischen Versorgung.
Diese Forschung zielt darauf ab, die Schmerzen lebensbedrohlicher Krankheiten zu lindern, indem die Art und Weise, wie Krankheiten den Körper betreffen, geändert und anschließend beseitigt wird.
„Die überwiegende Mehrheit der derzeit verfügbaren Behandlungen für chronische und / oder lebensbedrohliche Krankheiten ist palliativ“, sagte Morrie Ruffin, Geschäftsführerin der Allianz für Regenerative Medizin ARM, gegenüber GesundLinie.
ARM mit Sitz in Washington, DC, gilt als weltweit führender Anwalt für regenerative und fortschrittliche Therapien.
„Andere Behandlungen verzögern das Fortschreiten der Krankheit und das Auftreten von Komplikationen im Zusammenhang mit der Grunderkrankung“, sagte er. „Nur sehr wenige heute verwendete Therapien können den Krankheitsverlauf heilen oder signifikant verändern.
„Regenerative Medizin hat die einzigartige Fähigkeit, die grundlegenden Krankheitsmechanismen zu verändern und damit Patienten Behandlungsoptionen anzubieten, bei denen ein erheblicher medizinischer Bedarf nicht gedeckt werden kann.“
Und es hat das Potenzial, die zugrunde liegenden Krankheitsursachen anzugehen, sagte Ruffin und stellte „ein neues und wachsendes Paradigma“ für die menschliche Gesundheit dar.
Das Gebiet umfasst eine Reihe verschiedener Technologien, einschließlich zell-, gen- und gewebebasierter Therapien.
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Bei den Durchbrüchen der Armee waren staatliche Investitionen der Schlüssel.
Das US-Verteidigungsministerium DOD hat in den letzten zehn Jahren mehr als 250 Millionen US-Dollar in die Forschung im Bereich der regenerativen Medizin investiert, um verwundeten Servicemitgliedern vielversprechende Technologien zur Verfügung zu stellen.
Dr. Wendy Dean ist Ärztin für das Projektmanagementbüro für Gewebeverletzungen und Regenerative Medizin bei der US-Army Medical Materiel Development Activity in Fort Detrick, Md., Wo sich das Medical Research and Materiel Command der Army befindet.
„Diese Investitionen haben zu einem stressabschirmenden chirurgischen Verband geführt, Embrace, um Narben nach der Operation zu reduzieren“, sagte Dean gegenüber GesundLinie. „Die Forschung hat auch enorme Fortschritte bei der Behandlung von Verbrennungen ermöglicht und es den Chirurgen ermöglicht, die Genesung von schweren Verbrennungen bei der Anwendung zu verbessernvon neuartigen Hautersatzstrategien wie ReCell-Spray-on-Haut oder Hautersatzprodukten wie StrataGraft. Diese Hautersatzmethoden reduzieren oder eliminieren die Notwendigkeit von Spenderstellen, eine häufige Anforderung von Verbrennungspatienten. “
Diese revolutionären Produkte wurden nicht von der Armee entwickelt, sagte Dean, sondern wurden mit Forschungsgeldern unterstützt, zunächst durch das Armed Forces Institute of Regenerative Medicine.
"Das DOD hat auch in Hand- und Gesichtstransplantationsbemühungen für Servicemitglieder und Zivilisten investiert, deren Verletzungen so schwerwiegend sind, dass der konventionelle Wiederaufbau unzureichend ist", sagte sie.
Dean stellte fest, dass die DOD-Finanzierung bisher 13 Handtransplantationen unterstützt hat, einschließlich einer Transplantation für Sgt. Brendan Marrocco im Ruhestand im Jahr 2012. Er war das erste Servicemitglied, das im Kampf erlittene viereckige Amputationen überlebte. Die Finanzierung unterstützte auch acht Gesichtstransplantationen.
Das Ziel der Armee ist es, die im Kampf Verletzten zu heilen.
„Regenerative Medizin ist noch jung, hat aber in den letzten zehn Jahren enorme Fortschritte erzielt“, sagte Dean. „Unsere Mission ist es, verwundete Krieger durch Wiederherstellung von Form, Funktion und Aussehen zu einem Ganzen zu machen. Dieses Gebiet bietet eines Tages die beste HoffnungVerlorenes Gewebe vollständig wiederherstellen mit Gewebe, das strukturell, funktionell und ästhetisch perfekt zusammenpasst. Es kann Jahre dauern, bis die Vision weit verbreitet ist, aber das Feld ist auf einem guten Weg. “
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An der Duke University war Kenneth Poss, Professor für Zellbiologie und Direktor der Initiative Regeneration Next, der leitende Forscher für eine Studie zur Regeneration des Rückenmarks bei Zebrafischen.
Die Befunde wurden im November in der Zeitschrift ScienceDaily veröffentlicht.
„In meinem Labor untersuchen wir genetische Faktoren, die die Regeneration von Geweben wie Herz und Wirbelsäule bei Nicht-Säugetieren wie Zebrafischen ermöglichen“, sagte Poss zu GesundLinie. „Eine Wissenschaftlerin in meinem Labor, Mayssa Mokalled, führte eine Studie durch, in der festgestellt wurde, dass aDas als Bindegewebswachstumsfaktor [CTGF] bezeichnete Gen ist wichtig für die Regeneration des Rückenmarks bei Zebrafischen nach einer Verletzung, die das Rückenmark vollständig durchtrennt. “
CTGF ist erforderlich, um Glia-Zellen zu stimulieren und eine Gewebebrücke über die abgetrennten Teile des Rückenmarks zu bilden - ein früher Schritt bei der Regeneration des Rückenmarks.
Innerhalb von acht Wochen stellten die Wissenschaftler fest, dass Zebrafische ein abgetrenntes Rückenmark, einschließlich Nervenzellen, regenerieren und ihre Lähmung vollständig umkehren.
Die Entwicklung von Techniken zur Behandlung und Umkehrung von Rückenmarksschäden, einer lähmenden und oft tödlichen Verletzung, ist ein dringender Bedarf in der regenerativen Medizin, sagte Poss.
„Unsere Ergebnisse sind ein Schritt zum Verständnis, welche Gliazellen zur Heilung des Rückenmarks ermutigt werden können und wie diese Aktivität stimuliert werden kann“, sagte er. „Dies ist nur der erste Schritt in vielen Fällen, bevor die Ergebnisse angewendet werden könnenMenschen. ”
Poss plant bereits Versuche mit Mäusen, die er in den nächsten Monaten beginnen möchte. Mäuse sind eine wichtige Phase bei der Anwendung seiner neuesten Erkenntnisse, sagte er.
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Warum ist regenerative Medizin wichtig?
„Regenerative Medizin sucht nach Wegen, um gesundes Gewebe ohne Transplantation nachwachsen zu lassen oder zu konstruieren“, sagte Poss. „Auf globaler Ebene besteht ein enormer Organmangel, und Transplantation ist eine teure und nicht dauerhafte Lösung.
„Stellen Sie sich die Anzahl der Leben vor, die verbessert werden könnten, wenn wir beispielsweise Wege finden könnten, die körpereigenen Heilungsmechanismen zu nutzen, um den Herzmuskel bei Patienten zu regenerieren, die nach einem Herzinfarkt auf Herzinsuffizienz zusteuern.“
„Stellen Sie sich vor, wie viele Leben verbessert werden könnten, wenn wir Interventionen finden könnten, die das funktionelle Rückenmarksgewebe wiederherstellen und die Lähmung umkehren.“
Ruffin von ARM sieht eine vielversprechende Zukunft für die regenerative Medizin.
„Wir werden weiterhin die Entwicklung zusätzlicher Therapien für die regenerative Medizin für eine breite Anzahl von akuten und chronischen, vererbten und erworbenen Krankheiten und Störungen sehen“, sagte er. „Die Therapien in diesem Bereich werden auf dem regulatorischen Weg weiter voranschreiten, viele davonvon denen in diesem Jahr klinische Phase-III-Studien durchgeführt werden. “
„Tatsächlich erwarten wir in den nächsten zwei Jahren eine Reihe von Zulassungen in den USA und der EU im Bereich Zell- und Gentherapie, einschließlich Therapien, die bestimmte Krebsarten, schwächende Netzhauterkrankungen, seltene genetische Erkrankungen und Autoimmunerkrankungen behandelnWir erwarten auch nachhaltige Investitionen, die das Wachstum und die Produktentwicklung in diesem Sektor fördern werden. “
Eine Reihe von Zell- und Gentherapien sowie Technologieplattformen zeigen ein echtes Potenzial, um Bereiche mit erheblichem ungedecktem medizinischen Bedarf anzusprechen, sagte Ruffin.
Dazu gehören Zelltherapien bei Blutkrebs und soliden Tumoren, Gentherapien bei seltenen genetischen Erkrankungen sowie chronischen Erkrankungen sowie die Bearbeitung von Genen zur präzisen Ausrichtung und Modifikation des genetischen Materials der Zellen eines Patienten, um ein breites Spektrum von Krankheiten mit a zu heilenEinzelbehandlung.
Poss bei Duke sprach über die ultimative Quest.
Regenerative Medizin war am erfolgreichsten bei der Wiederherstellung oder dem Ersatz des hämatopoetischen Gewebes, das Blut erzeugt, sagte er.
"Uns fehlen immer noch erfolgreiche regenerative Therapien für die meisten Gewebe", sagte Poss. "Die Zukunft der regenerativen Medizin - der heilige Gral - wird die Regeneration von gesundem Gewebe bei Patienten stimulieren, ohne Zellen oder hergestelltes Gewebe hinzuzufügen."
Die Ausarbeitung der Details der angeborenen Regenerationsmechanismen bei Tieren wie Salamandern, Zebrafischen und Mäusen kann diesen Ansatz beeinflussen, sagte er. Dies gilt auch für die Verbesserung der Faktorabgabe und der Genomeditierungsanwendungen, um die Regeneration von gesundem Gewebe zu fördern.
"Letztendlich", sagte Poss, "wird die regenerative Medizin die Toolbox von Ärzten und Chirurgen verändern, was erhebliche Auswirkungen auf die Ergebnisse von Diabetes, Rückenmarksverletzungen, neurodegenerativen Erkrankungen und Herzinsuffizienz haben wird."
Laut ARM weiß die Öffentlichkeit nicht, wie weit das Feld in den letzten Jahren fortgeschritten ist.
„Derzeit sind mehr als 20 Produkte für die regenerative Medizin auf dem Markt“, sagte Ruffin, hauptsächlich in den therapeutischen Bereichen Onkologie, Reparatur des Bewegungsapparates und des Herz-Kreislauf-Systems sowie Wundheilung.
Mehr als 800 klinische Studien sind derzeit im Gange, um regenerative fortgeschrittene Therapien in einer Vielzahl von therapeutischen Kategorien zu bewerten, sagte er.
„Wir sehen einen signifikanten Fokus auf Onkologie, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und neurodegenerative Erkrankungen, wobei mehr als 60 Prozent der Studien in eine dieser drei Kategorien fallen“, fügte er hinzu. „Obwohl die Mehrheit der Menschen die regenerative Medizin als solche wahrnimmtetwas von der Zukunft, es ist tatsächlich hier und jetzt. ”
