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基因以及干细胞疗法重建受损骨骼

发布时间:2017-05-27 10:09

      利用骨骼再生骨组织技术,希德斯-西奈的一支研究小组成功治疗了实验室动物的四肢骨折。他们打算进一步研究这一技术应用于人体的可能性,并希望这种综合超声波,干细胞和基因治疗的技术能最终取代现有的骨移植疗法。研究的相关文章发表在近日的Science Translational Medicine中。
      “我们正处于骨科治疗革命的开端”,首要研究者兼文章共同资深作者Dan Gazit博士说道。“工程学和生物学方法的综合能够提升骨再生过程,我们也坚信这是未来治疗的发展方向”。
      世界范围内,每年都有超过200万例需要骨移植的病例,这些严重的创伤通常都是因交通事故,战争或肿瘤切除引起的。损伤会在骨折处产生较大的缺口,导致骨骼自身无法桥接恢复,只能通过骨移植的方法来修复受损部位。
      “遗憾的是,骨移植自身存在许多不足”,希德斯-西奈的外科教授Gazit说道,“骨骼修复的巨大需求现在远不能满足”。
      其中的一个问题在于,健康的骨骼并不一定适用于修复。外科手术通过取下小块骨骼(通常来自骨盆),并移植到合适位置。这可能导致持续的疼痛,患者还需要经历漫长而昂贵的护理过程。此外,捐赠骨骼的移植后的融合问题,骨骼生长过慢都会导致修复的失败。
      希德斯-西奈研究小组开发的这项新技术,则提供了骨移植更好地替代选择。在他们的实验中,研究人员构建了一种胶原基质(一种机体能够利用并构建骨骼的蛋白质),并将它们移植到实验动物骨折处的间隙中。两周内,这些基质将招募骨断裂处自身的干细胞进入间隙中。为启动骨修复过程,研究小组将骨诱导基因直接导入干细胞中,并应用超声脉冲和微泡加快基因入胞过程。
      手术八周后,骨间隙闭合,接受这一治疗的实验动物的腿部骨折也都成功愈合。对腿部进行检测后发现,间隙处新生的骨骼与骨移植后的骨骼强度类似。
      “这项研究首次证明:动物干细胞的超声介导基因传递能有效应用于治疗骨折不愈合的情况”,Pelled说道,“这也解决了移植捐赠不足的问题,并为临床提供了一个新的选择”。
 
原文地址:
https://medicalxpress.com/news/2017-05-bones-reconstructed-gene-stem-cell.html
参考文献:
DOI: 10.1126/scitranslmed.aal3128 "In situ bone tissue engineering via ultrasound-mediated gene delivery to endogenous progenitor cells in mini-pigs," Science Translational Medicine (2017). http://stm.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/scitranslmed.aal3128