Sel Induk Protein Untuk Menumbuhkan Tulang Wajah Penderita Sindrom Treacher Collins (TCS)

9 tahun ago kesimpulan 0

(KeSimpulan) Laporan bedah sukses dalam pertumbuhan tulang manusia pertama dengan prosedur menggunakan sel induk lemak. Sel-sel induk sejauh ini telah digunakan untuk memperbaiki kerusakan jaringan hati hingga tocollapsed tracheas.

Sekarang sel multifaset sudah terbukti berhasil menumbuhkan tulang pada manusia. Prosedur pertama dari dokter di Cincinnati Children’s Hospital Medical Center mengganti tulang pipi yang hilang pada seorang anak laki-laki 14 tahun dengan sel-sel induk dari tubuhnya sendiri. Namun teknik ini masih harus disetujui untuk digunakan secara luas, untuk bisa menolong sekitar tujuh juta orang di AS yang membutuhkan lebih banyak tulang seperti pasien kanker atau veteran perang yang terluka.

“Ini adalah semacam program mulia oleh sejumlah ahli bedah yang berbeda,” kata Jesse Taylor, seorang ahli bedah dan peneliti di rumah sakit Divisi Bedah Plastik. Prosedur dapat digunakan dalam bedah plastik ortopedi dan saraf. Beberapa jaringan tulang sebelumnya telah dihasilkan dari sel-sel batang di laboratorium, tetapi kali ini menjadi harapan bagi solusi bedah untuk mereka yang membutuhkan tambahan tulang.

“Kita sering menemukan diri kita di dalam ruang operasi mengatakan, kami memiliki sedikit lebih banyak tulang,” kata Taylor. Pada pasien dewasa untuk bedah plastik dan logam sering menghadapi tidak adanya tulang. “Apa yang terjadi jika seseorang mendapat patah tulang? Itu operasi lain.” Sebaliknya, penumbuhan kembali tulang alami dari sel-sel induk akan sembuh sendiri. Alternatif lain, transplantasi tulang, baik repurposed dari tubuh pasien atau donatur sering mengalami kegagalan.

Untuk membuat tulang baru, yang telah menjadi bagian dari struktur tengkorak pasien sendiri dan tetap aman di tempatnya untuk empat setengah bulan, tim medis menggunakan kombinasi lemak yang diturunkan dari sel-sel induk, menyumbangkan perancah tulang, pertumbuhan protein, dan tulang-lapisan jaringan.

Setelah mendalami teknik pertumbuhan tulang hewan eksperimen di laboratorium selama lebih dari dua tahun, Taylor dan timnya sudah siap untuk mencoba hal itu pada manusia. Pasien pertama mereka adalah Brad Guilkey, yang telah lahir dengan Sindrom Treacher Collins (TCS), cacat genetik yang langka, yang dalam kasus Guilkey mengakibatkan tidak adanya sebagian dari tulang wajah. Guilkey, berusia 14 tahun pada saat operasi, telah lahir tanpa tulang-zygomatic baik kedua atas tulang pipi yang melindungi mata dan bentuk kontur pipi normal.

“Kami pada dasarnya mampu membuat yang baru bagi Brad,” kata Taylor. Sebelum operasi, wajah Guilkey sedikit kemiringan ke dalam, matanya ke bawah, serta kurangnya pelindung mata kiri, terutama ketika ia memainkan olahraga favorit, bola basket dan baseball. Tidak seperti perawatan sel induk lain, seperti jantung patches, prosedur Taylor dan rekan-rekannya tidak memerlukan kultur jaringan atau pertumbuhan di laboratorium. Sepanjang prosedur pembedahan termasuk setiap langkah dari pemanenan sel induk melalui sedot lemak untuk implantasi tulang.

Kelompok lemak memilih sel-sel induk dari mereka yang berasal dari sumsum tulang terutama karena kemudahan akses. “Salah satu hal yang rapi adiposa yang diturunkan dari sel-sel induk adalah mereka sangat mudah untuk dipanen,” kata Taylor. Mereka juga ada di hampir proporsi yang sama seperti sel-sel induk sumsum tulang, yang lebih sulit untuk mendapatkan.

Untuk operasi, Taylor dan timnya mencari tulang donor dari mayat yang menyumbang femurs-zygomatic menyerupai tulang dan bertindak sebagai perancah biologis bagi tulang untuk tumbuh. Mesenchymal sel induk, yang dipanen dari lemak Guilkey, dan mendorong pertumbuhan morphogenetic protein-2 (BMP-2), yang disuntikkan ke dalam lubang yang dibor ke dalam perancah. Sebelum menanamkan bagian tulang ke wajah Guilkey, Taylor dan timnya membungkusnya dalam jaringan periosteum, yang mencakup permukaan tulang dan dipanen dari kaki milik Guilkey. Bahan sekitarnya, terutama pertumbuhan periosteum dan protein, membantu untuk isyarat sel induk dalam menghasilkan jaringan tulang.

Teknik baru mungkin memiliki aplikasi bagi semua orang yang membutuhkan regenerasi tulang, tetapi mungkin tidak berhasil atau sederhana dalam setiap kasus. Beberapa prosedur efektif mungkin disebabkan Guilkey masih muda. “The periosteum, yang mungkin merupakan komponen yang paling penting, perubahan seperti yang lebih tua,” kata Taylor. Membran ini, meliputi kesehatan tulang, membantu untuk memasok tulang dengan darah dan nutrisi, mendorong pertumbuhan dan penyembuhan. Jadi tulang baru mungkin tidak menghasilkan dengan cepat pada orang berumur 70 tahun. Tim ini melakukan tes pada hewan babi yang berbeda untuk melihat seberapa banyak penuaan memainkan peran dalam pertumbuhan dan proses penyembuhan.

Mengatasi penyakit genetika, seperti TCS yang diderita Guilkey, sangatlah menantang. Repurposisi biologis tidak menghilangkan mutasi yang menyebabkan kurangnya tulang di tempat pertama. Meskipun Taylor memberikan Guilkey kemungkinan 50-50 lebih baik, namun harus tetap berhati-hati. “Bukti nyata dari konsep ini akan tebentuk dalam lima tahun. Jika ya, maka akan benar-benar menakjubkan,” kata Taylor. Konsep lain dari yang lebih tradisional yaitu cangkok tulang untuk pasien serupa sering mulai lepas dalam beberapa bulan. Tapi, tulang baru Guilkey tetap “akan tetap mantap.”

Menggunakan prosedur pada pasien kanker dapat menjadi yang paling sulit karena pertumbuhan protein BMP-2 tidak sesuai untuk digunakan pada orang dengan kanker. Trauma cedera kemungkinan akan menjadi yang paling mudah untuk memperbaiki, asalkan pasien bisa menunggu enam bulan sampai satu tahun untuk bekas luka menjadi sembuh, kata Taylor.

Hasil dari operasi pada Guilkey menunjukkan bahwa kultur sel-sel induk secara ekstensif sebelum ditanamkan mungkin bukan satu-satunya jalan untuk mengembangkan sel induk baru perawatan. “Kami berpikir saat ini bahwa mungkin bukan ide yang hebat untuk membujuk mereka untuk menjadi sesuatu spesifik. Mungkin sebagian dari sel-sel ini perlu menjadi sesuatu yang lain,” kata Taylor. Tumbuhnya tulang juga membutuhkan sel-sel vaskular, sel-sel lemak dan lain-lain. Jadi Taylor mengusulkan, membatasi implantasi sel batang hanya satu jenis.

Prosedur ini menyoroti sejumlah besar penelitian yang masih harus dilakukan. “Ada begitu banyak yang kita tidak tahu,” kata Taylor. “Dan untuk berpura-pura bahwa kita memiliki kendali atas segala sesuatu adalah lancang.” Taylor lebih suka disebut teknik biologis, bukan artifisial perancah. “Saya mencoba untuk menggunakan semaksimal mungkin proses alami,” katanya. “Ada banyak yang tidak kita mengerti secara mekanis.” Meskipun pendekatan ini mungkin terdengar terlalu sederhana untuk Guilkey dan setidaknya dan dua pasien lain yang telah menjalani prosedur serupa dan tampaknya telah berhasil. “Itu primitif, tetapi berhasil,” kata Taylor. “Sekarang tanggung jawab pada kita untuk mencari tahu mengapa hal itu bekerja.”

Sementara itu, Taylor mengatakan, Guilkey sekarang berumur 15 tahun, telah menjadi jauh lebih terbuka dan bahkan telah memotong pendek rambutnya, untuk pertama kali dalam hidupnya daripada mencoba menutupi wajahnya. Taylor melaporkan bahwa remaja ini telah mampu kembali berolahraga dan sekarang berkencan. (scientificamerican)

Iklan