Para peneliti telah menciptakan pendekatan baru yang luar biasa untuk memperbaiki cedera tulang belakang dengan menggabungkan pencetakan 3D, sel induk, dan jaringan yang ditanam di laboratorium.
Mereka merekayasa perancah kecil yang memandu sel induk untuk membentuk serat saraf yang mampu menjembatani sumsum tulang belakang yang rusak. Dalam percobaan dengan tikus, metode ini mengembalikan koneksi dan gerakan saraf, menawarkan harapan baru bahwa suatu hari teknik yang serupa dapat membantu orang hidup dengan kelumpuhan.
Terobosan dalam pengobatan cedera sumsum tulang belakang
Untuk pertama kalinya, para ilmuwan di University of Minnesota Twin Cities telah berhasil menggabungkan pencetakan 3D, ilmu sel induk, dan jaringan yang ditanam dengan laboratorium untuk mengeksplorasi pendekatan baru untuk mengobati cedera sumsum tulang belakang.
Detail karya muncul di jurnal Bahan Perawatan Kesehatan Tingkat LanjutJurnal Ilmiah Peer-Review.
Cedera sumsum tulang belakang mempengaruhi lebih dari 300.000 orang di Amerika Serikat, menurut pusat statistik cedera tulang belakang nasional. Masih belum ada pengobatan yang sepenuhnya dapat membalikkan kelumpuhan dan kerusakan jangka panjang yang disebabkan oleh cedera ini. Salah satu hambatan terbesar untuk pemulihan adalah bahwa sel -sel saraf yang tersisa, dan serat yang tersisa tidak dapat tumbuh kembali di lokasi yang terluka. Tim Minnesota merancang studi mereka untuk secara langsung mengatasi tantangan ini.
Scaffold dan sel induk dicetak 3D
Para peneliti mengembangkan struktur cetak 3D khusus yang dikenal sebagai perancah organoid. Bingkai kecil ini mengandung saluran mikroskopis yang diisi dengan sel progenitor saraf tulang belakang (SNPC). Sel -sel ini, yang berasal dari sel induk dewasa manusia, dapat membelah dan berkembang menjadi jenis sel saraf dewasa tertentu.
“Kami menggunakan saluran perancah 3D untuk mengarahkan pertumbuhan sel induk, yang memastikan serat saraf baru tumbuh dengan cara yang diinginkan,” kata Guebum Han, mantan peneliti postdoctoral dari Minnesota Minnesota Mechanical Engineering dan penulis pertama di atas kertas yang saat ini bekerja di Intel Corporation. “Metode ini menciptakan sistem relai yang ketika ditempatkan di sumsum tulang belakang memotong area yang rusak.”
Transplantasi yang berhasil dalam model hewan
Dalam studi mereka, para peneliti mentransplantasikan perancah ini menjadi tikus dengan sumsum tulang belakang yang benar -benar terputus. Sel -cells berhasil dibagi menjadi neuron dan memperluas serat saraf mereka di kedua arah -rostral (ke arah kepala) dan kaudal (menuju ekor) -untuk membentuk koneksi baru dengan sirkuit saraf host yang ada.
Sel -sel saraf baru diintegrasikan dengan lancar ke dalam jaringan sumsum tulang belakang inang dari waktu ke waktu, yang mengarah pada pemulihan fungsional yang signifikan pada tikus.
Metode ini melibatkan membuat kerangka kerja cetak 3D yang unik untuk organ yang ditanam dengan lab, yang disebut perancah organoid, dengan saluran mikroskopis. Kredit: McAlpine Research Group, University of Minnesota
Menuju terjemahan klinis di masa depan
“Kedokteran regeneratif telah membawa era baru dalam penelitian tentang cedera sumsum tulang belakang,” kata Ann Parr, profesor bedah saraf di University of Minnesota. “Laboratorium kami sangat ingin mengeksplorasi potensi 'sumsum tulang belakang' masa depan kami untuk terjemahan klinis.”
Sementara penelitian sedang dalam tahap awal, ia menawarkan Avenue of Hope baru bagi mereka yang menderita cedera tulang belakang. Tim berharap untuk meningkatkan produksi dan terus mengembangkan kombinasi teknologi ini untuk aplikasi klinis di masa depan.
Referensi: “Perancah 3D mempromosikan peningkatan pembentukan organoid tulang belakang untuk digunakan dalam cedera sumsum tulang belakang” oleh Guebum Han, Nicolas S. Lavoie, Nandadevi Patil, Olivia G. Korenfeld, Hyunjun Kim, M.Calpine, Michael Esguerra, DaeHa Joug, Michael C. C. Michael, dan Michael Michael, Michael, Michael C. Michael C. Michael, Michael C. Michael, Michael C. Michael, Michael C. Michael C. Michael C. Bahan Perawatan Kesehatan Tingkat Lanjut.
Doi: 10.1002/ADHM.202404817
Selain Han dan Parr, tim termasuk Hyunjun Kim dan Michael McAlpine dari Departemen Teknik Mesin Universitas Minnesota; Nicolas S. Lavoie, Nandadevi Patil dan Olivia G. Korenfeld dari Departemen Neurosis untuk Universitas Minnesota; Manuel Esguerra dari Departemen Neuroscience, Universitas Minnesota; dan Daeha Joung dari Departemen Fisika di Virginia Commonwealth University.
Pekerjaan ini didanai oleh Institut Kesehatan NasionalKeadaan cedera sumsum tulang belakang Minnesota dan Program Hibah Cedera Otak Trauma dan Masyarakat Tulang Belakang.
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan Buletin ScitechDaily.
NewsRoom.id
