Implantes 'feitos de suas próprias células' podem acabar com dor nas costas

By | Novembro 27, 2018

A dor nas costas e no pescoço geralmente resulta de danos progressivos nos discos que separam as vértebras da coluna vertebral. Graças à nova pesquisa multidisciplinar, em breve poderemos ter uma solução melhor para esse problema: discos de bioengenharia desenvolvidos a partir das células de uma pessoa.
apontando para discos espinhais

Os pesquisadores podem criar novos discos espinhais a partir de células-tronco?

Os pesquisadores podem criar novos discos espinhais a partir de células-tronco?

A degeneração do disco intervertebral é um problema comum que afeta um grande segmento da população.

Em geral, discos intervertebrais saudáveis ​​funcionam absorvendo a tensão colocada na coluna quando movemos e ajustamos nossa postura de maneira semelhante à suspensão de um carro.

Se esses discos se desgastarem, poderá causar dor em várias áreas das costas ou do pescoço de uma pessoa.

Até agora, os tratamentos para a degeneração do disco intervertebral incluem cirurgia de fusão da coluna vertebral e substituição de discos danificados por artificiais.

No entanto, essas abordagens oferecem benefícios limitados porque não podem restaurar a função completa dos discos intervertebrais que substituem.

Agora, uma equipe de pesquisa multidisciplinar da Escola de Medicina, da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas Perelman da Universidade da Pensilvânia e da Escola de Medicina Veterinária está tentando resolver esse problema desenvolvendo discos de engenharia biológica intervertebral feitos de células-tronco de cada indivíduo.

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As células-tronco são células indiferenciadas que têm o potencial de "se transformar" em qualquer célula especializada. É por isso que eles se tornaram o foco de vários estudos de pesquisa médica, incluindo o atual.

Pesquisadores da Universidade da Pensilvânia vêm trabalhando nos últimos anos da 15 em modelos de discos de bioengenharia, primeiro em estudos de laboratório, depois em estudos com animais pequenos e, mais recentemente, em estudos com animais grandes.

“Este é um passo importante: cultivar um disco tão grande em laboratório, insira-o no espaço em disco e faça com que ele comece a se integrar ao tecido nativo circundante. Isso é muito promissor ”, diz o professor Robert L. Mauck, co-autor principal do estudo atual.

"O padrão atual de atendimento não restaura realmente o disco, então nossa esperança com este dispositivo projetado é substituí-lo de maneira biológica e funcional e recuperar toda a amplitude de movimento", acrescenta ele.

Até agora, estudos bem sucedidos com animais

Anteriormente, os pesquisadores testavam os novos discos, chamados "estruturas de camadas angulares em forma de disco" (DAPS), em caudas de ratos por semanas 5.

No novo estudo, cujos resultados aparecem na revista Science Translational Medicine, a equipe desenvolveu discos ainda mais projetados. Em seguida, eles testaram o novo modelo, chamado "DAPS modificado com placa final" (eDAPS), em ratos novamente, mas desta vez por até 20 semanas.

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A nova estrutura do disco de bioengenharia permite que ele mantenha melhor sua forma e se integre mais facilmente ao tecido circundante.

Após vários testes (exames de ressonância magnética e várias análises mecânicas e de tecidos), os pesquisadores descobriram que, no modelo de ratos, o eDAPS restaurou efetivamente a estrutura e a função do disco original.

Esse sucesso inicial motivou a equipe de pesquisa a estudar o eDAPS em cabras e implantou o dispositivo na coluna cervical de alguns dos animais. Os cientistas optaram por trabalhar com cabras porque, como explicam, os discos espinhais cervicais das cabras têm dimensões semelhantes às dos seres humanos.

Além disso, as cabras têm uma estatura semi-vertical, o que permite que os pesquisadores aproximem seus estudos um passo das experiências em humanos.

"Uma boa razão para ser otimista"

Os testes dos pesquisadores de cabras também foram bem sucedidos. Eles observaram que o eDAPS se integrava bem ao tecido circundante e que a função mecânica dos discos coincidia, se não excedida, com a dos discos cervicais originais das cabras.

"Eu acho realmente empolgante termos chegado tão longe, da cauda do rato aos implantes de tamanho humano", diz o Dr. Harvey E. Smith, co-autor do estudo.

»Quando analisamos o sucesso na literatura de dispositivos mecânicos, acho que há uma boa razão para estarmos otimistas de que poderíamos alcançar o mesmo sucesso, se não superá-lo com os discos projetados».

Dr. Harvey E. Smith

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Os pesquisadores dizem que o próximo passo incluirá a realização de testes adicionais e mais extensos em cabras, o que permitirá aos cientistas entender melhor como funciona o eDAPS.

Além disso, a equipe de pesquisa planeja testar o eDAPS em modelos de degeneração do disco intervertebral humano, portanto, espera-se que esteja um passo mais perto dos ensaios clínicos.

"Existem muitas possibilidades de implantar um dispositivo biológico feito de suas próprias células", diz o Dr. Smith, acrescentando que "o uso de um dispositivo de substituição de preservação de movimento baseado em tecidos em artroplastias dessa natureza não é necessário." algo que consideramos. Eles ainda não fizeram isso em ortopedia. "

"Acho que seria uma mudança de paradigma na maneira como realmente tratamos essas doenças da coluna vertebral e na maneira como abordamos a reconstrução das articulações, evitando movimentos", continua ele.


[expand title = »referências«]

  1. Prevalência e distribuição da degeneração do disco intervertebral em toda a coluna vertebral em uma coorte populacional: o estudo da coluna vertebral de Wakayama https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1063458413010029
  2. Doença do disco intervertebral https://ghr.nlm.nih.gov/condition/intervertebral-disc-disease
  3. Função mecânica a longo prazo e integração de um disco intervertebral de engenharia de tecidos implantados http://stm.sciencemag.org/content/10/468/eaau0670

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Autor: Equipe Editorial

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