Forskning

Regenerativ medicin: vejen til menneskets levetid. Er vi tæt på dette?

Æggene kan vokse hele lemmer. Flatworms, søstjerner og havgurk vokser hele kroppen. Hajer erstatter konstant tabte tænder, der ofte vokser mere end 20.000 tænder i hele deres liv. Hvordan overfører disse praktiske supermagter til mennesker? Svar: Gennem avancerede innovationer af regenerativ medicin. Mens store data og kunstig intelligens ændrer vores praktiske medicin og opfinder nye behandlingsmetoder, har regenererende medicin til formål at erstatte og forynge vores fysiske krop.

Er det muligt at fornye alle organerne i menneskekroppen?

I øjeblikket udvikles der tre regenerative teknologier, som sammen skal sætte os i stand til fuldt ud at forbedre og til og med erstatte vitale menneskelige organer:

  • genopretning: stamceller, regenerativ motor i kroppen
  • udskiftning: organ regenerering og bioprinting
  • foryngelse: ungt blod og parabiose

Lad os dykke ind i udsigten til udødelighed.

Fornyelse og stamceller: Den regenerative motor i kroppen

Stamceller er ubestemte celler,som kan omdannes til specialiserede celler - hjertet, neuroner, lever, lunger, hud og så videre. De kan også opdele, der producerer flere stamceller.

Et barn eller en ung voksen har disse stammerDer er mange celler, og de fungerer som et integreret genopretningssystem. De kaldes ofte til stedet for skade eller betændelse for at reparere og genoprette normal funktion.

Men med alderen, vores bestand af stamcellerbegynder at falde i 100 - 10.000 gange afhængigt af væv og organer. Derudover gennemgår stamceller genetiske mutationer, der reducerer kvaliteten og effektiviteten af ​​din krops fornyelse og genopretning.

Forestil dig stamceller som et hold.reparatører i dit nybyggede palæ. Når et palæ er nyt og reparatører er unge, vil det ikke være svært at reparere noget. Men med reparationernes aldring og reduktionen af ​​deres antal, falder dit palæ gradvist i forfald og falder til sidst.

Hvad hvis vi kunne genoprette og forynge stamcellepopulationen?

En af mulighederne for genopretning og foryngelseer udvinding og koncentration af dine egne autologe stamceller fra steder som fedtvæv eller knoglebro.

Disse stamceller er imidlertid mindre imængde og de har undergået mutationer (afhængigt af din alder), hvis vi sammenligner dem med den originale "kildekode". Mange forskere og læger foretrækker nu en alternativ kilde: at få stamceller fra placenta eller navlestreng efter fødslen. Disse stamceller, der er tilgængelige i store mængder og indeholder intakt software fra den nyfødte, kan injiceres i leddene eller intravenøst ​​til foryngelse og genoplivning.

Forestil dig disse stamceller som kemiskefabrikker, der producerer vitale vækstfaktorer, der kan bidrage til at reducere inflammation, bekæmpe autoimmune sygdomme, øge muskelmasse, reparationsled og til og med genoplive huden og vokse hår.

I løbet af de sidste ti år er antallet af publikationerstamcelleforskning er steget 40 gange om året, og i 2022 forventes stamcellemarkedet at vokse til 297 mia. dollars.

Voksende forsknings- og udviklingsinitiativerUdviklingen af ​​behandlingsmuligheder for kroniske sygdomme og den stigende efterspørgsel efter regenerative behandlingsmuligheder er de vigtigste drivkræfter i denne nye industri.

Biologer under ledelse af Koji Nishida fraOsaka University i Japan opdagede en ny måde at dyrke og udvikle væv, der udgør det menneskelige øje. Forskere kan vokse nethinden, hornhinden, øjenlinsen og meget mere ved kun at bruge en lille prøve af voksen hud.

I et Stanford-studie, syv ud af attenSlagtilfælde overlevende der har accepteret at behandling med stamceller, har vist en betydelig forbedring i den motoriske funktion. Denne behandling kan arbejde sammen med andre neurodegenerative sygdomme såsom Alzheimers, Parkinsons og ALS.

Læger fra USC Neurorestoration Center administreretstamceller i den beskadigede cervikal rygsøjlen af ​​en nyligt lammet 21-årig mand. Tre måneder senere viste han en signifikant forbedring i begge armes følsomhed og bevægelse.

I 2019 helbredes læger i Storbritannienen patient med hiv for anden gang i historien takket være stamcellernes virkning. Efter allogen hæmatopoietisk behandling med en stamcellepatient af en kræftpatient (med hiv) med Hodgkins lymfom, begyndte patienten en langsigtet remission af HIV - 18 måneder, hvilket fortsatte indtil undersøgelsen blev offentliggjort.

Udskiftning: organregenerering og 3D-udskrivning

I januar 2019, i USA alene, ventede mere end 113.000 mennesker i kø for organtransplantation - og hvert 10. minut tilføjer nogen til køen.

Et stort antal mennesker, der har behov for "reservedele", falder aldrig i ventelister. Og i gennemsnit dør 20 mennesker hver dag, mens de venter på en transplantation. Organer mangler meget.

Overdreven efterspørgsel efter donororganer vil kunintensivere som teknologi - som selvkørende biler - gør verden mere sikker. Og mange organdonorer er en trist konsekvens af bil- og motorcykelulykker. Sikre køretøjer betyder færre ulykker og donorer.

Naturligvis repræsenterer erstatning og genoprettende (regenerativ) medicin en fantastisk mulighed her.

Orgelhandlere

CEO United Therapeutics Martin Rotblatt, tidligereEn luftfartsforetagende (hun var grundlæggeren af ​​Sirius Satellite Radio) ændrede sin karriere i 1990'erne efter at datteren havde en sjælden lungesygdom.

I dag arbejder hun i organs erstatning industrien. I starten fokuserede Rotblatt på lungesygdomme og arbejdede for at skabe en erstatning for lungen. For at opnå dette har hendes United Therapeutics-virksomhed arbejdet på flere teknologier parallelt.

3D udskrivning af lys

I 2017 fusionerede United med en afVerdens største 3D-trykkerier - 3D Systems - til at skabe en kollagenbioprinter og betalt en anden 3Scan til at skære lys og skabe et detaljeret kort over deres indvendige sider.

Nu arbejder bioprinter 3D Systems efter metodenstereolitografi. Den ultraviolette laser belyser en lille kollagen pool doteret med lysfølsomme molekyler. Hvor som helst laseren stopper, hærder kollagenet.

Gradvist trykt objekt erhverver nye.i lag. I øjeblikket kan printeren stakke kollagen med en opløsning på ca. 20 mikrometer, men for at sikre lungernes sundhed vil der kræves en mikrometeropløsning.

Efter lungekollagenrammertrykt, næste trin vil være indførelsen af ​​humane celler i dem - den såkaldte celluliseringsproces. Målet her er at bruge stamceller, der vokser på skeletet og differentiere, hvilket i sidste ende giver den rette funktionalitet. Alt tyder på, at denne tilgang vil fungere.

I 2018, en eksperimentel kirurg ved HarvardUniversitet Harald Ott rapporterede, at han pumpede milliarder menneskelige celler (fra navlestrengen og skiverne lunger) ind i lungen af ​​et gris uden sine egne celler. Da Otts team genforbinder orglet til svinens omsætning, manifesterede han en rudimentær funktion.

Svin lunger menneske

Rotblatts anden organproduktionsstrategi hedder xenotransplantation - ideen om at transplantere dyr af organer til mennesker, der skal udskiftes.

I betragtning af det faktum, at kroppe hos et voksent gris erLigesom i størrelse og form til menneske, fokuserede United Therapeutics på den genetiske modifikation af svin for at give folk mulighed for at bruge deres organer. "Det er faktisk ikke svært," sagde Rotblatt i 2015. "Dette redigerer et gen efter det andet."

For at nå dette mål United Therapeuticsforetaget en række investeringer i virksomheder som Revivicor og Synthetic Genomics og underskrev store finansieringsaftaler med University of Maryland, University of Alabama og New York Presbyterian / Colombian Medical Center for at oprette henholdsvis nye hjerte-, nyren og lunge xenotransplantationsprogrammer. Rotblatt håber at se den første transplantation om tre til fire år.

Som forberedelse til denne dag UnitedTherapeutics erhvervede 132 acres land på Research Triangle Park og bygget et 140.000 kvadratmeter medicinsk laboratorium, der i sidste ende vil producere op til 1.000 sæt sunde svin lunger - fra fremmedhad - fra genetisk modificerede grise.

Ex vivo lungep perfusionssystemer

Ud over 3D-trykning og genteknologi af lungerne af svin har Rotblatt allerede lanceret en tredje kortsigtet tilgang til forbedring af lungemængden til dem i nød.

Kun omkring 30 procent af potentiel donorlungerne opfylder transplantationskriterier; Af disse kan kun 85% anvendes efter ankomsten til kirurgisk center. Som følge heraf når næsten 75% af de mulige lunger aldrig modtageren i nød.

Hvad hvis disse lunger kunne repareres? Dette er netop Dr. Rotblatts tilgang.

I 2016 investerede United Therapeutics $ 41,8 mio. I TransMedics, et Massachusetts-selskab, der udvikler ex vivo-perfusionssystemer til donor lunger, hjerter og nyrer.

XVIVO Perfusion System tager de marginale lungerkvaliteter, der ikke oprindeligt opfyldte kriterierne for transplantation, perfunderes og ventileres under normale termiske betingelser, så kirurger kan overvurdere transplantatets egnethed.

Ungt blod og parabiose

Hvad er parabiose? Det antages, at regelmæssige blodtransfusioner af yngre, fysisk stærke individer kan reducere aldringsprocessen betydeligt. Og det sker allerede nu.

Undersøgelser af Stanford og Harvard har vist, at ældre dyr med blodtransfusioner af unge dyr viser regenerering i mange væv og organer.

Det omvendte er også sandt: unge dyr bliver ældre hurtigere, når de modtager blod fra ældre dyr. At drage fordel af denne virtuelle kilde til ungdom er kompliceret.

Ambrosia

Et selskab, en opstart fra San Francisco undernavn Ambrosia, for nylig begyndte praktiske tests af parabioser. Deres protokol er enkel: sunde deltagere i alderen 35 år og ældre modtager plasma transfusioner fra donorer under 25 år, og forskere overvåger deres blod i de næste to år og forsøger at bestemme molekylærheds- og aldringsindikatorerne.

Ambrosia grundlægger Jesse Karmazinblev interesseret i at oprette et parabioselskab efter at have set imponerende data om dyr og forskning udført på folk i udlandet: i hvert forsøg oplevede emner omvendt symptomer på aldring i næsten alle større organsystemer. "Virkningerne virker næsten konstante," siger han. "Det er næsten som genoprettelsen af ​​genekspression."

Indføring af navlestrengs stamcellerBlod aldring kan have enorme fordele for lang levetid. Efter pressemeddelelsen fra FDA i februar 2019 ophørte Ambrosia med at behandle kunderne flere måneder efter, at den begyndte at arbejde.

Det er klart, at FDA har udtrykt bekymring over parabisepraksis, fordi der i dag er en mærkbar mangel på klinisk dokumentation, der understøtter effektiviteten af ​​behandlingen.

Elevian

I den anden ende af det anerkendte spektrum eropstart Elevian, forgrenet fra Harvard University. Elevian nærmer sig levetiden med en forsigtig, videnskabeligt forsvarlig strategi. Peter Diamandis blev både en rådgiver og en investor i Elevian.

Administrerende direktør for virksomheden, læge i medicinskMarc Allen sluttede sig til dozen af ​​læger fra Harvard. Elevens videnskabelige grundlæggere begyndte at arbejde i virksomheden efter at have identificeret specifikke cirkulerende faktorer, der kan være ansvarlige for effekten af ​​"ungt blod".

Et eksempel: Et naturligt forekommende molekyle kendt som "vækstdifferentieringsfaktor 11" eller GDF11. Efter introduktionen af ​​ældre mus blev mange regenerative effekter af ungt blod reproduceret, regenereret hjerte, hjerne, muskler, lunger og nyrer.

I særdeleshed reducerer tilsætningen af ​​GDF11 alderenhypertrofi i hjertet, fremskynder genopretningen af ​​skelets muskler, forbedrer motion tolerance, forbedrer hjernefunktion og cerebral blodgennemstrømning og forbedrer metabolisme.

Elevian udvikler en række terapeutiskeagenser der regulerer GDF11 og andre cirkulerende faktorer. Målet er at genskabe kroppens naturlige evne til at regenerere, hvilket ifølge Elevian kan eliminere en række bagvedliggende årsager til aldersrelaterede sygdomme og reversere eller endog forhindre mange sygdomme, der er forbundet med aldring, og forlænge en sund levetid.

Nærmer udødelighed?

I 1992 dannede futurolog Leland Kaiser udtrykket "regenerativ medicin":

"En ny afdeling af medicin vil udvikle sig, som vil forsøge at ændre løbet af kroniske sygdomme og i mange tilfælde vil genoprette trætte og svækkede organsystemer."

Siden da er den magtfulde regenerative industriMedicin er vokset eksponentielt, og det forventes, at denne hurtige vækst vil fortsætte. En radikal udvidelse af menneskeliv er allerede i horisonten. Meget snart vil vi alle få regenerative supermagter, der tidligere kun tilhørte en håndfuld dyr og tegneserie superhelte.

Hvilke nye muligheder vil du opdage for dig selv, har mulighed for at leve længere sundt og fuldt liv? Fortæl os i vores chat i Telegram.

Baseret på Peter Diamandis, SingularityHub

Facebook -meddelelse til EU! Du skal logge ind for at se og sende FB -kommentarer!