پیشرفت در اصلاح و ترمیم عیوب استخوانی

آسیب های استخوانی شایع بوده و منبع مشکلات و فشارهای اقتصادی بسیارمی باشند . چندین بافت مربوطه ، مانند غضروف، منیسک و رباط داخل مفصلی  بهبود نمی یابند. و حتی استخوان که به طور معمول خود به خود ترمیم می شود ، ممکن است ترمیم موفقی نداشته باشد. بازسازی بافت های استخوانی نیاز به 4 فاکتور کلیدی : سلول ها ، سیگنال های مورفولوژیکی ، داربست ها ومحیط مکانیکی مناسب دارد. اگر چه سلول های تمایزیافته از بافت را می توان مورد استفاده قرار داد، اکثر تحقیقات سلولی  براستفاده از سلول های بنیادی مزانشیمی متمرکز شده است. این سلول ها را می توان از بسیاری از بافت های مختلف به دست آورد و یک سوال حل نشده منشاء ماهیت این سلول هاست. سلول های بنیادی جنینی و پرتوان القایی نیز تحت بررسی هستند. سیگنال های مورفولوژیکی، اغلب توسط عوامل رشد نوترکیب مجزا و یا ترکیبی برای مثال، پلاسمای غنی از پلاکت فراهم شوند، سلول های بنیادی مزانشیمی نیز یک منبع غنی از عوامل مغذی هستند . موانع در انتقال پایداراین فاکتورهای رشد مجزا را می توان با انتقال ژن یا استفاده از داربست های هوشمند برطرف کرد، اما ما هنوز فاقد اطلاعات لازم و دقیقی هستیم که برای پروفیل های انتقال ضروری است. داربست ها ممکن است از مواد طبیعی، مواد مصنوعی، یا ماتریکس خارج سلولی غیرزنده باشند. استراتژی برای ترکیب این اجزاء به منظور بازسازی بافت می تواند شیوه های قدیمی مهندسی بافت را دنبال کند، اما این شیوه ها هزینه بر، دست و پا گیر بوده و به خوبی برای درمان افراد زیاد مناسب نیستند . تسریع بیشترروش ها استفاده کامل از فرآیندهای بیولوژیکی ذاتی در in vivo را برای اجتناب از نیاز به گسترش سلول های اتولوگ در ex vivo و روش های چندگانه ممکن می سازد. استفاده بالینی همچنان در تنگنا باقی می ماند.

Mayo Clin Proc. 2013 Nov;88(11):1323-39. doi: 10.1016/j.mayocp.2013.04.027.

Advances in regenerative orthopedics.

Evans CH.

Source

Center for Advanced Orthopaedic Studies, Beth Israel Deaconess Medical Center, Harvard Medical School, Boston, MA; Collaborative Research Center, AO Foundation, Davos, Switzerland. Electronic address: cevans@bidmc.harvard.edu.

Abstract

Orthopedic injuries are common and a source of much misery and economic stress. Several relevant tissues, such as cartilage, meniscus, and intra-articular ligaments, do not heal. And even bone, which normally regenerates spontaneously, can fail to mend. The regeneration of orthopedic tissues requires 4 key components: cells, morphogenetic signals, scaffolds, and an appropriate mechanical environment. Although differentiated cells from the tissue in question can be used, most cellular research focuses on the use of mesenchymal stem cells. These can be retrieved from many different tissues, and one unresolved question is the degree to which the origin of the cells matters. Embryonic and induced pluripotent stem cells are also under investigation. Morphogenetic signals are most frequently supplied by individual recombinant growth factors or native mixtures provided by, for example, platelet-rich plasma; mesenchymal stem cells are also a rich source of trophic factors. Obstacles to the sustained delivery of individual growth factors can be addressed by gene transfer or smart scaffolds, but we still lack detailed, necessary information on which delivery profiles are needed. Scaffolds may be based on natural products, synthetic materials, or devitalized extracellular matrix. Strategies to combine these components to regenerate tissue can follow traditional tissue engineering practices, but these are costly, cumbersome, and not well suited to treating large numbers of individuals. More expeditious approaches make full use of intrinsic biological processes in vivo to avoid the need for ex vivo expansion of autologous cells and multiple procedures. Clinical translation remains a bottleneck.

PMID: 24182709