Fette Stammzellen wachsen Knochen schneller und besser

US-Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, neuen Knochen mit frischen, gereinigten Stammzellen aus Fettgewebe zu züchten, die Knochen mit höherer Qualität schneller produzieren als herkömmliche Methoden. Sie schlagen vor, dass dies eines Tages die Notwendigkeit für schmerzhafte Knochentransplantate beseitigen könnte, die Material von Patienten mit invasiver Chirurgie verwenden.
Sie schreiben über ihre Arbeit in der ersten Online-Ausgabe eines in der neuen Fachzeitschrift veröffentlichten Artikels Stammzellen Translationale Medizin, die sich auf die Stammzellenforschung und klinische Studien erstreckt.
Die beiden Co-Senior-Autoren der Studie sind Chia Soo, Vice Chair für Forschung an der University of California - Lost Angeles (UCLA) Plastische und Rekonstruktive Chirurgie, und Bruno Péault, Professor für Orthopädische Chirurgie an der UCLA. Beide sind Mitglieder des Eli und Edythe Broad Center für regenerative Medizin und Stammzellenforschung an der UCLA.
Soo sagte der Presse, dass Fettgewebe als eine gute Quelle für mesenchymale Stammzellen angesehen wird, die man zu verschiedenen Gewebetypen wie Knochen, Knorpel und Muskeln anregen kann, weil es genug davon gibt und es ist leicht mit Verfahren wie Fettabsaugung zu erreichen.
Ein herkömmliches Verfahren zum Züchten dieser Stammzellen aus Fettgewebe beruht auf der wochenlangen Züchtung der Fettzellen, um die Stammzellen, die Knochen bilden, zu isolieren. Diese Prozesse können das Infektionsrisiko erhöhen und zu genetischer Instabilität führen.
Eine andere traditionelle Methode, stromale vaskuläre Fraktion (SVF) genannt, verwendet frische, nicht-kultivierte Zellen, aber es ist nicht einfach, SVF-Zellen aus Fettgewebe zu extrahieren, da es viele Arten von ihnen gibt, die nicht alle fähig sind, Knochen zu bilden.
Für diese Studie isolierten und reinigten die Forscher humane perivaskuläre Stammzellen (hPSC) aus Fettgewebe und zeigten mit Labortieren, dass diese Zellen eine bessere Option für die Herstellung von Knochen als SVF-Zellen darstellen.
Sie zeigten auch, dass ein Wachstumsfaktor namens NELL-1 die Knochenbildung beschleunigte.
Soo sagte der Presse:
"Die Menschen haben gezeigt, dass von Kultur abgeleitete Zellen Knochen wachsen lassen können, aber dies sind eine frische Zellpopulation und Wir mussten nicht durch den Kulturprozess gehen, was Wochen dauern kann."

"Das beste Knochentransplantat ist immer noch Ihr eigener Knochen, aber das ist begrenzt und manchmal nicht von guter Qualität. Was wir hier zeigen, ist ein schnellerer und besserer Weg, Knochen zu schaffen, die klinische Anwendungen haben könnten", fügte sie hinzu.
Um zu zeigen, dass ihr neuer Ansatz neuen Knochen wachsen lässt, legen die Forscher die hPSCs mit NELL-1 in einen Muskelbeutel, in dem normalerweise kein Knochen wächst.
Mit Röntgenstrahlen konnten sie dann zeigen, dass die Zellen Knochen gebildet haben.
Soo erklärte:
"Die gereinigten menschlichen hPSCs bildeten bei allen Parametern signifikant mehr Knochen im Vergleich zum SVF."
"Und diese Zellen sind reichlich genug, dass Patienten mit nicht viel überschüssigem Körperfett ihr eigenes Fettgewebe spenden können", fügte sie hinzu.

Wenn sich weitere Tests als erfolgreich erweisen, können die Ärzte eines Tages schnell hochwertiges Knochentransplantatmaterial aus dem Fettgewebe der Patienten gewinnen, es reinigen, um die hPSCs zu erhalten, und sie mit NELL-1 an die Stelle des neuen Knochens legen erforderlich.
Der neue Knochen würde dann wachsen vor Ort innerhalb des Patienten, wodurch die Notwendigkeit für eine schmerzhafte Operation, um das Knochentransplantat zu ernten.
Soo sagte, dass sie sich vorstellen könnten, dass es eines Tages möglich sein könnte, die hPSCs zu isolieren, das NELL-1 mit einer Matrix oder einem Gerüst hinzuzufügen, um das neue Knochengewebe anzuhaften und dass es weniger als eine Stunde dauert.
Laut Péault haben aktuelle Studien ähnliche Fortschritte bei der Verwendung perivaskulärer Stammzellen gezeigt, um verschiedene Gewebearten zu regenerieren, darunter Skelettmuskel, Lungengewebe und sogar Herzgewebe.
"Weitere Studien werden unsere Ergebnisse erweitern und das robuste osteogene Potenzial von hPSCs auf die Heilung von Knochendefekten anwenden", fügte er hinzu.
Mittel aus dem Institut für Regenerative Medizin des California Institute of Early Translational Research Award und dem Research Grant Research Fellowship, einem Discovery Grant der University of California und dem National Institute of Dental and Craniofacial Research Center der National Institutes of Health zahlten für die Studie.
Geschrieben von Catharine Paddock

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