à bien des égards, le corps humain est comme n’importe quelle autre machine en ce qui nécessite un ravitaillement constant et un entretien pour continuer à fonctionner. Une grande partie de cela se produit sans notre intervention au-delà des États-Unis en choisissant quoi manger ce jour-là. Il existe cependant des moments où une maladie physique, une maladie physique ou un vieillissement des mécanismes de réparation automatiques de notre corps deviennent submergés, ne parviennent pas à effectuer leur tâche correctement, ou d’une chute pivotante à la réparation de dommages.
La plupart d’entre nous savons que les lézards peuvent repousser des queues, certains étoiles de mer se régénèrent dans autant de nouvelles étoiles d’étoile de mer que les pièces qu’ils ont été hachées et axolotl peuvent régénérer des membres et même des parties de leur cerveau. Pourtant, les humains ont également une capacité de régénération incroyable, bien que cela soit principalement contenue dans le foie, qui peut se régénérer même lorsque les trois quarts sont supprimés.
Dans le domaine de la médecine régénérative, l’objectif est de induire une régénération dans les tissus endommagés ou de remplacer les organes et les tissus endommagés avec des cultures cultivées de l’extérieur, en utilisant le matériel génétique du patient. Cela pourrait nous offrir un avenir dans lequel les organes de remplacement sont toujours disponibles à la demande et de nombreux types de blessures ne sont plus permanents, y compris la paralysie.
Tout commence par la connaissance
Notre niveau de compréhension de la physiologie humaine et de celle des animaux en général s’est massivement élargi depuis le début du XXe siècle lorsque la technologie nous a permis d’examiner plus en détail le monde microscopique plus en détail que jamais auparavant. Bien que la science médicale empirique ait vu ses débuts dès la civilisation sumérienne du 3ème millénaire BCE, notre compréhension généralisée des processus et des composants qui sous-tendent le fonctionnement du corps sont nettement plus récents.
L’ADN a été isolé d’abord en 1869 par Friedrich Miescher, mais sa structure n’était pas décrite avant 1953. Cette découverte a jeté les fondements du domaine de la biologie moléculaire, qui cherche à comprendre la base moléculaire de l’activité biologique. Dans un sens, ce moment peut être considéré comme transformateur que par exemple la transition de la mécanique classique à la mécanique quantique, en ce sens qu’elle a changé d’observations macroscopiques à une compréhension plus fondamentale de ces observations.
Population japonaise par groupe d’âge. (Crédit: Ourworldindata.org)
Cela nous a permis d’accroître massivement notre compréhension de la manière dont le corps réagit exactement aux dommages et à la base moléculaire pour les processus de régénération, ainsi que pourquoi les humains ne sont normalement pas en mesure de repousser des membres endommagés. Finalement, en 1999, le terme «médecine régénérative» a été inventé par William A. Haseltine, qui a écrit un article en 2001 sur ce qu’il envisage de l’obligation d’inclure. Ce serait l’adressage des blessures et des traumatismes non seulement des accidents et des maladies, mais également des conditions liées au vieillissement, qui répondraient à la crise démographique imminente à mesure que l’âge moyen des populations mondiales continue d’augmenter.
L’état de la technique de la médecine régénérative de retour en 2015 était couvert par Angelo S. Mao et al. (2015). Cela couvre les méthodes de régénération impliquant soit des tissus et des organes adultes de l’extérieur, soit la stimulation de capacités de régénération innées. Leur papier comprend la discipline biomédicale de l’ingénierie des tissus en raison du large chevauchement avec le domaine de la médecine régénérative. Malgré le temps et les exigences monétaires très importants d’apporter un produit de médecine régénérative au marché, Mao et al. Énumérez les produits approuvés par la FDA à ce moment-là:
Produits de régénération approuvés par la FDA en 2015. (Crédit: Angelo S. Mao et al., 2015)
Bien que ces produits ne soient pas des produits miracles par un tronçon de l’imagination, ils prouvent l’efficacité de ces approches, affichant une efficacité similaire ou meilleure en tant que produits existants. Tout en obtenant des cellules dans la zone touchée où elles peuvent induire une réparation fait partie de la stratégie, une autre partie essentielle implique la matrice extracellulaire (ECM). Ce sont des structures vitales de nombreux tissus et organes dans le corps qui fournissent non seulement un soutien, mais jouent également un rôle dans la croissance et la régénération.
ECM est toutefois non cellulaire et, en tant que tel, est considéré comme un «dispositif médical». Ils jouent un rôle dans E.G. La guérison de la peau pour prévenir la formation des tissus cicatriciels, mais également dans l’échafaudage de cet autre aspect temporel de la médecine régénérative: de grandir les organes de remplacement et les parties du corps dans ou en dehors du corps du patient en utilisant leurs propres cellules. À titre d’exemple, Mase Jr, et al. (2010) Rapport sur une marine américaine de 19 ans qui avait une partie de son muscle de la cuisse droite détruite par une explosion. Quatre mois après un ECM extrait de la sous-duchucossa intestinal de porc (cochon) a été implanté dans la zone, la repousse progressive du tissu musculaire a été détectée.
Un domaine de recherche important ici est le développement d’un échafaudage synthétique de type ECM, car cela rendrait le processus plus rapide, plus facile et plus polyvalent. l’échafaudage synthétique rend le processus de croissance de structures plus importantes in vitro de manière significative, ce qui est ce qui est requisrouge pour permettre des organes en croissance tels que des reins, des cœurs et ainsi de suite. Ces organes seraient alors idéalement cultivés à partir de cellules souches pluropotentes induites (IPS), qui sont les propres cellules du patient qui sont retournées à un état de spécialisation précédent.
Échange de pièces
Il devrait être aussi peu surprenant que comme un domaine qui rassemble pratiquement tous les champs qui touchent la biologie (humaine) de manière à ce que la médecine régénératrice n’est pas facile. Bien que ce soit une chose à étudier un système de travail, c’est un niveau totaleux pour obtenir un pour la croissance de zéro. C’est pourquoi il s’agirait d’avoir un approvisionnement essentiellement infini d’organes de remplacement en augmentant simplement de nouvelles des cellules IPS, la complexité d’un organe fonctionnel rend cela actuellement au-delà de notre portée.
Essentiellement, la règle est que le moins compliqué l’organe ou le tissu est, plus il est facile de le pousser in vitro. Idéalement, cela consisterait simplement d’un seul type de cellule et de développer de manière heureuse dans un milieu de croissance sans avoir besoin d’ECM. Les cibles attrayantes ici sont par exemple la cornée, où le nombre de personnes sur une liste d’attente pour une greffe de cornée dépassait considérablement les cornées.
Dans une revue de Mobaraki et al. (2019), les nombreux remplacements de la cornée actuellement approuvés ainsi que les nouvelles méthodes étudiées sont considérés. Même si des cornées artificielles sont utilisées depuis des années, elles souffrent de diverses questions, notamment des problèmes de biocompatibilité et d’autres qui empêchent la fonction à long terme. L’utilisation de donateurs cornées vient avec des pénuries comme préoccupation principale. La recherche régénératrice actuelle se concentre sur les cellules souches trouvées dans la zone limbus (cellules souches limites, LSC). Ceux-ci semblent prometteurs pour la réparation des défauts de surface oculaires, qui ont été étudiés depuis 1977.
La voie de l’évolution des enquêtes de reconstruction de surface oculaires qui ont commencé avec une transplantation conjonctivale autologue chez un patient atteint d’une brûlure alcaline bilatérale en 1977 et ont été poursuivis avec d’autres méthodes spécialement une régénération de limbus au cours des quatre dernières décennies. (Crédit: Nakamura et al., 2016).
Les LSC jouent un rôle dans les capacités régénératrices régulières de la cornée et constituent un point de départ pour la croissance d’une cornée de remplacement, ou pour réparer une cornée endommagée, ainsi que l’ajout d’une ECM si nécessaire. Cela peut être fait en combinaison avec l’inhibition de la réponse immunitaire locale, qui favorise la cicatrisation naturelle de la plaie. Malgré tout, il reste encore beaucoup plus de recherches qui doivent être effectuées avant des traitements viables pour la réparation de la cornée in situ, ou de la croissance d’un remplacement in vitro peut être approuvé la FDA ou l’équivalent national.
Un scénario similaire peut être vu avec le développement de la peau artificielle, où heureusement la grande disponibilité de la peau sur les greffes corporelles d’un patient (autogreffe) sont généralement possibles. Malgré tout, l’application des substituts de la peau d’ingénierie (ESS) semblerait être supérieure. Cette approche ne nécessite pas l’élimination de la peau (épiderme) ailleurs et limite la quantité de formation de cicatrices. Il implique de placer une ECM à base de collagène sur la plaie, qui est éventuellement ensemencée de kéritanocytes (cellules précurseurs de la peau), qui accélère la fermeture de la plaie.
Ici, l’échafaudage s’est avéré être vital dans la régénération de la peau, comme indiqué par Tzeranis et al. (2015). Cela prend en charge les éléments de preuve provenant d’autres études montrant l’adhésion cellulaire à l’ECM pour être essentielle dans la réglementation et le développement des cellules. Avec des changements récents, il semblerait que la formation de follicules pileux et d’innervation nerveuse puisse être résolvée.
Encore un long chemin à parcourir
Section de la moelle épinière longitudinale traitée avec l’échafauder thérapeutique le plus bioactif. Axons régénéré (rouge) graquage dans la lésion. (Crédit: Samuel I. Stupp Laboratoire / Université du Nord-Ouest)
Il restera probablement longtemps une longue période avant que nous puissions avoir quelque chose comme un cœur de remplacement cultivé à partir des propres cellules IPS du patient. Des recherches récentes ont principalement porté sur la décellularisation (ne laissant que l’ECM) d’un cœur existant et le repeuplent avec des cellules indigènes (par exemple, Gálvez-Montón et al. 2012). Par exemple, la création d’un échafaudage synthétique et le peupler avec des cellules dérivées des cellules IPS du patient, un traitement viable pourrait être conçu.
Peut-être plus facile à traduire en un traitement conventionnel est la repousse des nerfs de la moelle épinière après traumatisme, avec un article récent de Álvarez et al (2021) (communiqué de presse) couvrant les progrès récents dans l’utilisation d’échafaudages artificiels qui favorisent la régénération nerveuse, Réduit la cicatrisation et favorise la formation des vaisseaux sanguins. Cela offre un espoir qu’un jour, une moelle épinière peut être entièrement réparable.
Si nous devions revenir au «corps comme une machine» de la comparaison, le corps humain est moins d’une automobile ou d’une pièce de machines lourdes, et plus d’un gadget collé-ensemble avec des circuits et des composants complexes à l’intérieur. Avec ce saut en complexité, la nécessité d’un niveau de compréhension plus profond et d’outils de plus en plus avancés afin que les réparations puissent être faites EFefficacement et avec de bons résultats.
Même dans ce cas, la médecine régénérative sauve déjà la vie de brûler des victimes aujourd’hui et d’améliorer la vie d’innombrables autres. Au fur et à mesure que de nouvelles avancées dans la recherche continuent de traduire en traitements, nous devrions voir un changement progressif de «vous devrez apprendre à vivre avec cela», à un «donnez-lui un peu de temps plus optimiste», comme dans le cas de un ancien combattant blessé, ou victime d’un accident.