A gyík egész végtagokat növekszik. A laposférgek, a tengeri csillag és a tengeri uborka az egész testet növeli. A cápák folyamatosan pótolják az elveszett fogakat, gyakran életük során több mint 20 000 fogat nőnek. Hogyan lehet ezeket a gyakorlati nagyhatalmakat átadni az embereknek? Válasz: az élvonalbeli regeneratív gyógyászati innováció. Míg a nagy adat és a mesterséges intelligencia átalakítja orvosi gyakorlatunkat és új terápiákat fedez fel, a regeneráló orvoslás célja a testünk pótlása és megfiatalítása.
Meg lehet-e újítani az emberi test összes szervét?
Jelenleg három olyan regenerációs technológiát fejlesztenek ki, amelyek együttesen lehetővé teszik számunkra, hogy teljes mértékben javítsuk és még pótoljuk az emberi létfontosságú szerveket:
- Regenerálás: őssejtek, a test regeneráló motorja
- Pótlás: szervregeneráció és bioprint
- Fiatalítás: fiatal vér és parabiosis
Merüljünk a halhatatlanság perspektívájába.
Megújulás és őssejtek: a test regeneráló motorja
Az őssejtek olyan meg nem határozott sejtek, amelyek speciális sejtekké alakulhatnak - szív, idegsejtek, máj, tüdő, bőr és így tovább. Oszthatják egymást, hogy több őssejt jöjjön létre.
Promóciós videó:
Gyereknek vagy fiatal felnőttnek sok ilyen őssejtje van, és beépített helyreállítási rendszerként működnek. Gyakran hívják őket a sérülés vagy gyulladás helyére, hogy helyreállítsák és helyreállítsák a normál működést.
De az életkorral az őssejtkészletünk a szövettől és a szervektől függően 100-10 000-szeres tényezővel kezd csökkenni. Ezen kívül az őssejtek genetikai mutációkon mennek keresztül, amelyek csökkentik a szervezet megújulásának és javításának minőségét és hatékonyságát.
Gondolj az őssejtekre, mint egy javítóműhely-csapatra az újonnan épült kastélyában. Amikor a kúria új és a szerelők fiatalok, nem lesz nehéz megjavítani. De amint a szerelők életkora és számuk csökken, a kastélya fokozatosan csökken, és végül összeomlik.
Mi lenne, ha javítanánk és megfiatalítanánk az őssejtpopulációt?
A gyógyulás és a fiatalítás egyik lehetősége a saját autológ felnőtt őssejtjeinek kinyerése és koncentrálása olyan helyekről, mint például zsírszövet (vagy zsírszövet) vagy csonthíd.
Ezek az őssejtek száma azonban kevesebb, és mutációkon ment keresztül (életkorától függően) az eredeti "forráskódhoz" képest. Sok tudós és orvos most egy alternatív forrást részesít előnyben: őssejtek kinyerését a szülés után megmaradt placentából vagy köldökzsinórból. Ezeket az őssejteket, amelyek nagyszámban kaphatók, és tartalmazzák az újszülött ép szoftverét, be lehet injektálni ízületekbe vagy intravénásan fiatalítás és revitalizálás céljából.
Gondoljon ezekre az őssejtekre olyan vegyi gyárakként, amelyek olyan létfontosságú növekedési faktorokat termelnek, amelyek elősegítik a gyulladás csökkentését, az autoimmun betegségek leküzdését, az izomtömeg növelését, az ízületek helyrehozását, és még a bőr és a haj újjáélesztését.
Az elmúlt tíz évben az őssejtekkel kapcsolatos kutatási publikációk száma évente 40-szeresére nőtt, és az őssejt-piac 2022-re várhatóan 297 milliárd dollárra növekszik.
A növekvő kezdeményezések a krónikus betegségek kezelési lehetőségeinek kutatásában és fejlesztésében, valamint a regeneratív kezelési lehetőségek iránti növekvő igények jelentik a feltörekvő iparág legfontosabb hajtóerejét.
A japán Oszaka Egyetem Koji Nishida vezette biológusok új módszert fedeztek fel az emberi szemgolyót alkotó szövetek növesztésére és fejlesztésére. A tudósok a retina, szaruhártya, a szem lencséje és más dolgok termesztésével csak egy felnőtt bőr mintáját használják.
Egy Stanford-vizsgálatban a tizennyolc szélütéses túlélő közül hét, akik beleegyeztek az őssejtkezelésbe, szignifikáns javulást mutatott a motoros működésben. Ez a kezelés más neurodegeneratív betegségek, például Alzheimer, Parkinson és ALS kezelésére is alkalmazható.
Az USC Neurorehabilitációs Központ orvosai őssejteket injektáltak egy nemrég bénult 21 éves férfi sérült nyaki gerincébe. Három hónappal később mindkét kezén jelentősen javult az érzékenység és a mozgás.
2019-ben az Egyesült Királyság orvosai az őssejtek hatékonyságának köszönhetően a történelem során második alkalommal gyógyították meg a HIV-beteget. A Hodgkin-lymphomában szenvedő (HIV-vel) rákos betegek allogén hematopoietikus őssejt-kezelését követően a beteg hosszú távú HIV-remissziót kezdett - 18 hónapig, amely a vizsgálat közzétételekor folytatódott.
Csere: szervregeneráció és 3D nyomtatás
2019 januárjában csak az Egyesült Államokban több mint 113 000 ember várt sorban szervátültetés céljából - és 10 percenként valakit hozzáadnak a sorhoz.
A pótalkatrészekre szoruló emberek száma soha nem jut el a várólistákba. Naponta átlagosan 20 ember hal meg az átültetés várva. A szervek súlyosan hiányoznak.
A szervadományozás túlzott igénye csak növekszik, mivel a technológia - mint például az önjáró autók - biztonságosabbá teszi a világot. És sok szervadományozó az autó- és motorkerékpár-balesetek szerencsétlen következménye. A biztonságosabb járművek kevesebb balesetet és donort jelentnek.
Nyilvánvaló, hogy a helyettesítő és helyreállító (regeneráló) orvoslás hatalmas lehetőséget kínál itt.
Orgonakereskedők
A United Therapeutics vezérigazgatója, Martin Rothblatt, a légiközlekedés egykori vállalkozója (a Sirius Satellite Radio alapítója), az 1990-es években megváltoztatta a karriert, miután lánya ritka tüdőbetegséget fejlesztett ki.
Ma a szervpótló iparban dolgozik. Kezdetben Rothblatt a tüdőbetegségre összpontosított, miközben egy pótoló tüdőt dolgozott. E cél elérése érdekében, a United Therapeutics cég, több technológián dolgozik párhuzamosan.
3D nyomtatás tüdő
2017-ben a United összeállt a világ egyik legnagyobb 3D-s nyomtatási társaságával - a 3D Systems-kel -, hogy létrehozzanak egy kollagén-bionyomtatót, és egy másik társaságnak, a 3Scan-nek fizetett a tüdő feldarabolására és a belső tér részletes térképének létrehozására.
A 3D Systems bioprinter most a sztereolitográfiás módszert használja. Az ultraibolya lézer megvilágítja a fényérzékeny molekulákkal adalékolt kis kollagénkészletet. Ahol a lézer megáll, a kollagén megszilárdul.
A nyomtatott tárgyat fokozatosan új rétegek borítják. A nyomtató jelenleg kb. 20 mikrométer felbontással rakhatja a kollagént, de a tüdő működésének biztosításához mikrométer méretű felbontásra van szükség.
A tüdő kollagén állványainak kinyomtatása után a következő lépés az emberi sejtek befecskendezése rájuk - az úgynevezett reszterilizációs folyamat. A cél az, hogy olyan őssejteket használjunk, amelyek egy állványon növekednek és differenciálódnak, végül biztosítva a megfelelő funkcionalitást. Minden jel arra utal, hogy ez a megközelítés működhet.
2018-ban a Havard Ott, a Harvardi Egyetem kísérleti sebésze beszámolt arról, hogy milliárd emberi sejtet (a köldökzsinórból és az aprított tüdőből) pumpált a sertés tüdejébe, a saját sejtek nélkül. Amikor Ott csapata újra összekapcsolta a szervet a disznó keringésével, ez megnyilvánuló funkciót váltott ki.
A sertés tüdeinek humanizálása
Egy másik Rothblatt-szerv-előállítási stratégiát xenotranszplantációnak hívnak, amelynek célja az állati szervek átültetése az emberekbe, akik pótlásra szorulnak.
Mivel a felnőtt disznó szerveinek mérete és alakja hasonló az emberekhez, a United Therapeutics arra koncentrált, hogy a sertéseket genetikailag módosítsák, hogy lehetővé tegyék az emberek számára a szerveik használatát. „Nem igazán olyan nagy ügy” - mondta Rothblatt 2015-ben. "Egy gént szerkeszt egymás után."
E cél elérése érdekében az United Therapeutics számos befektetést végzett olyan vállalatokban, mint a Revivicor és a Synthetic Genomics, és jelentős finanszírozási megállapodásokat írt alá a Maryland Egyetemmel, az Alabama Egyetemmel és a New York Presbyterian / Columbia Medical Center-szel új szív-, vese- és tüdő xenotranszplantációs programok létrehozására. illetőleg. Rothblatt reméli, hogy három-négy év alatt meglátogatja az első emberi átültetést.
A napra való felkészülés érdekében az United Therapeutics 132 hektáros földet vásárolt a Kutatási Háromszög Parkban, és egy 140 000 négyzetméteres orvosi laboratóriumot épített fel, amely évente akár 1000 egészséges sertés tüdőt - xenolungot - termel genetikailag módosított sertésekből.
Ex vivo tüdő perfúziós rendszerek
A sertés-tüdő 3D nyomtatásán és géntechnikán túl a Rothblatt már elindított egy harmadik rövid távú megközelítést a rászorulók tüdőellátásának javítása érdekében.
A potenciális donor tüdőknek csak körülbelül 30% -a felel meg a transzplantációs kritériumoknak; ezeknek csak 85% -a használható fel a műtéti központba érkezés után. Ennek eredményeként az esetleges tüdő csaknem 75% -a soha nem kerül a rászorulókba.
Mi lenne, ha ezeket a tüdőket meg lehetne javítani? Pontosan erről szól Dr. Rothblatt következő megközelítése.
2016-ban az United Therapeutics 41,8 millió dollárt fektetett be a TransMedics-be, egy massachusettsi székhelyű vállalatba, amely ex vivo perfúziós rendszereket fejleszt ki az adományozott tüdő, szív és vese számára.
A XVIVO Perfúziós Rendszer olyan szélsőséges tüdőket vesz fel, amelyek eredetileg nem feleltek meg az átültetés kritériumainak, normál hőkörülmények között végeznek perfúziót és szellőztetést, hogy a sebészek újraértékeljék a graft alkalmazhatóságát.
Fiatal vér és parabiosis
Mi az a parabiosis? Úgy gondolják, hogy a fiatalabb, fizikailag alkalmas egyének rendszeres vérátömlesztése jelentősen lelassíthatja az öregedési folyamatot. És ez már most megtörténik.
A Stanford és a Harvard tanulmányai kimutatták, hogy az idősebb állatok, amikor a fiatal állatok vérével transzfundálódnak, számos szövetekben és szervekben regenerálódnak.
Az ellenkezője is igaz: a fiatal állatok gyorsabban öregednek, amikor idősebb állatoktól vért kapnak. A fiatalság e virtuális szökőkútjának kihasználása bonyolult.
Ambrózia
Az egyik társaság, a San Francisco-i székhelyű Ambrosia nevű startup a közelmúltban kezdte meg a parabiózis gyakorlati kísérleteit. Protokolluk egyszerű: a 35 éves és idősebb egészséges résztvevők 25 évesnél fiatalabb donoroktól kapnak plazmatranszfúziót, a tudósok pedig a következő két évben monitorozzák vérüket, megkísérelve meghatározni az egészség és az öregedés molekuláris mutatóit.
Az Ambrosia alapítója, Jesse Karmazin érdeklődést mutatott egy parabiosis társaság létrehozása iránt, miután látványos állatinformációkat és emberi tanulmányokat folytatott külföldön: mindegyik kísérletben az alanyok szinte az összes fő szervrendszerben megváltoztak az öregedés tünetei. "Úgy tűnik, hogy a hatások majdnem állandóak" - mondja. "Ez majdnem olyan, mint a gén expressziójának helyreállítása."
Bemutatjuk saját köldökzsinór-őssejtjeit az életkor előrehaladtával óriási előnyökkel járhat a hosszú élettartam érdekében. Az FDA 2019. februári sajtóközleményét követően az Ambrosia néhány hónappal a művelet megkezdése után abbahagyta az ügyfelek kezelését.
Magától értetődik, hogy az FDA aggodalmakat vet fel a parabiosis gyakorlatával kapcsolatban, mivel eddig jelentős hiányzik a kezelés hatékonyságát alátámasztó klinikai adatok.
Elevian
A hírnév spektrumának másik végén Elevian, a Harvard Egyetemen induló vállalkozás. Az elevianok a hosszú élettartamra gondos, tudományos alapú stratégiával közelítik meg. Peter Diamandis mind az Elevian tanácsadója, mind befektetője lett.
A cég vezérigazgatója, Mark Allen, M. D., egy tucat doktor doktoranduszhoz csatlakozott a Harvardból. Az Elevian tudományos alapítói csatlakoztak a céghez, miután meghatároztak azokat a keringési tényezőket, amelyek felelősek lehetnek a "fiatal vér" hatásában.
Egy példa: a természetben előforduló molekula, amelyet "növekedési differenciálódási faktor 11" -nek vagy GDF11-nek hívnak. Az idős egerekbe történő bevezetése után a fiatal vér regeneráló hatásainak sokasága reprodukálódott, a szív, az agy, az izmok, a tüdő és a vesék regenerálódtak.
Különösen a GDF11 kiegészítése csökkenti az életkorral összefüggő szívhipertrófiát, felgyorsítja a vázizmok helyreállítását, javítja a testmozgás toleranciáját, javítja az agy működését és az agyi véráramot, valamint javítja az anyagcserét.
Az Elevian egy sor terápiás szert fejleszt ki, amelyek szabályozzák a GDF11-et és más keringési tényezőket. A cél az, hogy helyreállítsák a test természetes regenerációs képességét, amely Elevian véleménye szerint képes kezelni az öregedéssel kapcsolatos betegségek számos alapvető okát, megfordítani vagy megelőzni az öregedéssel járó betegségek sokaságát, és meghosszabbítani az egészséges élettartamot.
Megközelítjük a halhatatlanságot?
1992-ben a futurista Leland Kaiser megalkotta a "regeneráló orvoslás" kifejezést:
"Új orvostudomány alakul ki, amely megpróbálja megváltoztatni a krónikus betegség lefolyását, és sok esetben javítja a fáradt és meggyengült szervrendszereket."
Azóta az erőteljes regeneratív gyógyszeripar exponenciálisan nőtt, és várhatóan folytatódni fog ez a gyors növekedés. Az emberi élet radikális kiterjesztése van a láthatáron. Nagyon hamar mindannyian megszerezzük a regeneráló szuperhatalmakat, amelyek korábban csak egy maroknyi állatnak és a képregényekből származó szuperhősöknek tartoztak.
Ilya Khel