Regenerative Medizin hat eine strahlende Zukunft

U. S. Army-Wissenschaftler, die mit Medizintechnikunternehmen zusammenarbeiten, haben erfolgreich Produkte und Techniken getestet und eingesetzt, die es Armee-Chirurgen 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 zu lernen, wie Wissenschaft und Medizin eines Tages fähig sein könnten, abgetrenntes menschliches Rückenmark zu regenerieren.

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Diese Beispiele - eines bereits in der Praxis und eines in den frühen Forschungsphasen - verdeutlichen das Potenzial, das regenerative Medizin für die Zukunft der medizinischen Versorgung bietet.

Diese Forschung zielt darauf ab, den Schmerz lebensbedrohlicher Krankheiten zu verringern, indem sie die Art und Weise, wie Krankheiten den Körper beeinflussen, verändert und dann beseitigt.

"Die überwiegende Mehrheit der derzeit verfügbaren Behandlungen für chronische und / oder lebensbedrohliche Krankheiten sind palliativ", sagte Morrie Ruffin, Geschäftsführer der Allianz für Regenerative Medizin (ARM) gegenüber Healthline.

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ARM, mit Sitz in Washington, D. C., gilt als der wichtigste globale Anwalt für regenerative und fortgeschrittene Therapien.

"Andere Behandlungen verzögern den Krankheitsverlauf und das Auftreten von Komplikationen, die mit der zugrunde liegenden Krankheit zusammenhängen", sagte er. "Heutzutage sind nur wenige Therapien in der Lage, den Krankheitsverlauf zu heilen oder signifikant zu verändern.

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"Regenerative Medizin hat die einzigartige Fähigkeit, die grundlegenden Mechanismen von Krankheiten zu verändern und Patienten, bei denen ein erheblicher medizinischer Bedarf besteht, Behandlungsmöglichkeiten zu bieten. "

Und es hat das Potenzial, die grundlegenden Ursachen von Krankheiten anzugehen, sagte Ruffin und repräsentierte" ein neues und wachsendes Paradigma "in der menschlichen Gesundheit.

Das Feld umfasst eine Reihe verschiedener Technologien, einschließlich Zell-, Gen- und Gewebetherapien.

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Mit den Wunden des Krieges helfen

Bei den Durchbrüchen der Armee waren staatliche Investitionen der Schlüssel.

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Das US-Verteidigungsministerium (Department of Defense, DOD) hat in den letzten zehn Jahren mehr als 250 Millionen US-Dollar in Forschung für regenerative Medizin investiert, um verletzten Bediensteten vielversprechende Technologien zur Verfügung zu stellen.

Dr. Wendy Dean ist Ärztliche Mitarbeiterin für das Projektbüro für Gewebeschäden und regenerative Medizin bei der Entwicklungsabteilung der US Army Medical Materiel in Fort Detrick, Maryland, Heimat der medizinischen Forschung und des Material Commands der Army.

"Diese Investitionen haben eine stressabschirmende chirurgische Bandage, Embrace, hervorgebracht, um die Narbenbildung nach der Operation zu reduzieren", sagte Dean gegenüber Healthline. "Die Forschung hat auch enorme Fortschritte in der Behandlung von Verbrennungen ermöglicht, die es Chirurgen ermöglichen, die Genesung von schweren Verbrennungen zu verbessern, indem sie neue Strategien für den Hautersatz wie ReCell 'Spray-on' Haut oder Hautersatz wie StrataGraft verwenden.Diese Hautersatzmethoden reduzieren oder eliminieren die Notwendigkeit von Spenderstellen, eine häufige Anforderung von Verbrennungspatienten. "

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Diese revolutionären Produkte wurden nicht von der Armee entwickelt, sagte Dean, sondern wurden mit Forschungsmitteln unterstützt, zunächst durch das Institut für Regenerative Medizin der Bundeswehr.

"Das Verteidigungsministerium hat auch in Hand- und Gesichtstransplantationen für Soldaten und Zivilisten investiert, deren Verletzungen so schwerwiegend sind, dass der konventionelle Wiederaufbau nicht ausreicht", sagte sie.

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Dean stellte fest, dass die DOD-Finanzierung bis jetzt 13 Handtransplantationen unterstützt hat, einschließlich einer Transplantation für pensionierte Sgt. Brendan Marrocco im Jahr 2012. Er war das erste Mitglied, das die im Kampf erlittenen vierseitigen Amputationen überlebte. Die Finanzierung unterstützte auch acht Gesichtstransplantationen.

Das Ziel der Armee ist es, die Verletzten in der Schlacht zu heilen.

"Regenerative Medizin ist noch jung, aber sie hat in den letzten zehn Jahren enorme Fortschritte gezeigt", sagte Dean. "Unsere Mission ist es, verwundete Krieger zu heilen, indem wir Form, Funktion und Aussehen wiederherstellen. Dieses Feld bietet die beste Hoffnung, verlorenes Gewebe eines Tages vollständig wiederherzustellen, wobei das Gewebe strukturell, funktionell und ästhetisch perfekt zusammenpasst. Es mag Jahre dauern, bis die Vision eine weit verbreitete Realität ist, aber das Feld ist auf einem guten Weg. "

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Hilfe bei Wirbelsäulenverletzungen

An der Duke University, Kenneth Poß, Professor für Zellbiologie, und Direktor der Initiative Regeneration Next der Senior Investigator für eine Studie zur Rückenmarksregeneration bei Zebrafischen.

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Diese Ergebnisse wurden im November in der Zeitschrift ScienceDaily veröffentlicht.

"In meinem Labor erforschen wir genetische Faktoren, die die Regeneration von Geweben wie Herz und Wirbelsäule bei nicht-Säugetieren wie Zebrafischen ermöglichen", sagte Poss Healthline. "Eine Wissenschaftlerin in meinem Labor, Mayssa Mokalled, führte eine Studie an, die ergab, dass ein Gen namens Bindegewebe-Wachstumsfaktor [CTGF] für die Rückenmarksregeneration bei Zebrafischen nach einer Verletzung wichtig ist, die das Kabel vollständig durchtrennt. "

CTGF ist notwendig, um Zellen zu stimulieren, die Glia genannt werden, um eine Gewebebrücke über die abgetrennten Teile des Rückenmarks zu bilden - ein früher Schritt in der Rückenmarksregeneration.

Innerhalb von acht Wochen fanden die Wissenschaftler heraus, dass Zebrafische ein durchtrenntes Rückenmark, einschließlich Nervenzellen, regenerieren und ihre Lähmung vollständig rückgängig machen.

Die Entwicklung von Techniken zur Behandlung und Umkehrung von Rückenmarksverletzungen, eine lähmende und oft tödliche Verletzung, ist ein dringendes Bedürfnis in der regenerativen Medizin, sagte Poss.

"Unsere Ergebnisse sind ein Schritt auf dem Weg zu verstehen, welche Gliazellen dazu ermutigt werden können, das Rückenmark zu heilen und wie diese Aktivität stimuliert werden kann", sagte er. "Dies ist nur der erste Schritt in vielen, bevor die Ergebnisse auf den Menschen übertragen werden können. "

Poss plant bereits Versuche mit Mäusen, die er in den nächsten Monaten starten will.Mäuse sind ein wichtiger Schritt in der Anwendung seiner neuesten Erkenntnisse, sagte er.

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Warum dieses Feld benötigt wird

Warum ist regenerative Medizin wichtig?

"Die Regenerative Medizin sucht nach Möglichkeiten, gesundes Gewebe ohne Transplantation wieder aufzubauen oder zu entwickeln", sagte Poss. "Weltweit gibt es einen enormen Organmangel, und die 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 angeborenen Heilungsmechanismen des Körpers zu nutzen, um den Herzmuskel bei Patienten zu regenerieren, die nach einem Herzinfarkt auf Herzversagen zusteuern. "

" Stellen Sie sich vor, wie viele Leben verbessert werden könnten, wenn wir Interventionen finden könnten, die funktionelles Rückenmarksgewebe und umgekehrte Lähmung wiederherstellen. "

Ruffin of ARM sieht eine vielversprechende Zukunft für die regenerative Medizin.

"Wir werden weiterhin die Entwicklung zusätzlicher regenerativer Medizintherapien für eine Vielzahl von akuten und chronischen, vererbten und erworbenen Krankheiten und Störungen sehen", sagte er. "Die Therapien in diesem Bereich werden sich weiter auf dem regulatorischen Weg bewegen, von denen viele in diesem Jahr in klinische Phase-III-Studien eintreten. "

Letztlich wird die regenerative Medizin den Werkzeugkasten von Ärzten und Chirurgen verändern. Kenneth Poß, Duke University

"In der Tat erwarten wir in den nächsten zwei Jahren eine Reihe von US- und EU-Zulassungen im Bereich der Zell- und Gentherapie, einschließlich Therapien, die bestimmte Arten von Krebs, schwächende Netzhauterkrankungen, selten behandeln genetische Krankheiten und Autoimmunerkrankungen. Wir erwarten auch nachhaltige Investitionen, die Wachstum und Produktentwicklung in diesem Sektor fördern werden. "

Eine Reihe von Zell- und Gentherapien sowie Technologieplattformen weisen ein echtes Potenzial auf, um Bereiche mit signifikantem medizinischem Bedarf zu adressieren, sagte Ruffin.

Dazu gehören Zelltherapien für Blutkrebs und solide Tumore; Gentherapien für seltene genetische Krankheiten sowie chronische Erkrankungen; und Gen-Editing für das präzise Zielen und Modifizieren von genetischem Material von Patientenzellen, um eine breite Palette von Krankheiten mit einer einzigen Behandlung zu heilen.

Poss bei Duke sprach über die ultimative Suche.

Die regenerative Medizin sei am erfolgreichsten bei der Wiederherstellung oder dem Ersatz des hämatopoetischen Gewebes, das Blut bildet, sagte er.

"Es fehlt uns immer noch an erfolgreichen regenerativen 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 künstliches Gewebe hinzuzufügen. "

Die Details der angeborenen Mechanismen der Regeneration bei Tieren wie Salamandern, Zebrafischen und Mäusen auszuarbeiten, kann diesen Ansatz beeinflussen, sagte er. So können Verbesserungen bei der Anwendung von Faktorenlieferungen und Genombearbeitung die Regeneration von gesundem Gewebe fördern.

Auch wenn die Mehrheit der Menschen regenerative Medizin als etwas in der Zukunft sieht, ist es tatsächlich hier und jetzt.Morrie Ruffin, Bündnis für Regenerative Medizin

"Letztendlich", so Poss, "wird die regenerative Medizin den Werkzeugkasten von Ärzten und Chirurgen verändern, mit großen Auswirkungen auf Diabetes, Rückenmarksverletzungen, neurodegenerative Erkrankungen und Herzversagen. "

ARM sagt der Öffentlichkeit nicht bewusst, wie weit das Feld in den letzten Jahren fortgeschritten ist.

"Derzeit gibt es mehr als 20 Produkte für regenerative Medizin auf dem Markt", sagte Ruffin, vor allem in den therapeutischen Bereichen der Onkologie, der muskuloskeletalen und kardiovaskulären Reparatur und der Wundheilung.

Derzeit laufen mehr als 800 klinische Studien, um regenerative Therapien in einer Vielzahl von therapeutischen Kategorien zu evaluieren, 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. "Auch wenn die Mehrheit der Menschen die Regenerative Medizin als etwas in der Zukunft sieht, ist es tatsächlich hier und jetzt. "