पुनर्योजी चिकित्सा

जैव व्युत्पन्न ऊतकों के विकास में नैनोमैटिरियल्स के उपयोग से मानव-व्युत्पन्न स्टेम कोशिकाओं का उपयोग करके चूहों में मस्तिष्क के ऊतकों की मरम्मत के लिए, पुनर्योजी चिकित्सा के क्षेत्र में 2012 में उल्लेखनीय प्रगति देखी गई। अग्रिमों ने जैव-चिकित्सा और नवीकरण में क्षेत्र केंद्र चरण को प्रभावी ढंग से लाया। चोट या बीमारी से क्षतिग्रस्त होने वाले ऊतकों के लिए बायो-ट्रीटमेंट रिप्लेसमेंट विकसित करने के लिए अपने प्राथमिक उद्देश्य में रुचि - जिसकी सफलता को कभी रिमोट माना जाता था। वास्तव में, नोबेल समिति ने, दो शोधकर्ताओं-शिन्या यामानाका और जॉन बी। गुरडोन के अग्रणी प्रयासों को पहचानते हुए उन्हें क्षेत्र में उनके योगदान के लिए फिजियोलॉजी या मेडिसिन के लिए 2012 का पुरस्कार दिया।

सेल और बायोएर्टिफिशियल ऊतक प्रत्यारोपण।

पुनर्योजी चिकित्सा काफी हद तक जैव रासायनिक तकनीकों पर आधारित है जो क्षति के स्थल पर सीधे ऊतक पुनर्जनन को प्रेरित करती है और प्रत्यारोपण तकनीकों पर जो कि विभेदित कोशिकाओं या स्टेम कोशिकाओं को रोजगार देती हैं, या तो अकेले या एक जैव-ऊतक ऊतक के हिस्से के रूप में। रोगी की प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा अस्वीकृति से बचने के लिए ट्रांसप्लांट और बायोआर्टिफिशियल ऊतकों के लिए उपयोग की जाने वाली कोशिकाएं लगभग हमेशा ऑटोजेनिक (स्व) होती हैं।

विभेदित कोशिकाओं का उपयोग करने वाले ऑटोजेनिक प्रत्यारोपण के उदाहरणों में रोगी के स्वयं के रक्त के जमे हुए भंडार के साथ रक्त आधान शामिल है और रोगी की अपनी आर्टिकुलर चोंड्रोसाइट्स (उपास्थि कोशिकाओं) के साथ घुटने की आर्टिकुलर कार्टिलेज की मरम्मत की जाती है, जो कि इन विट्रो में विस्तारित हुई थीं (सेल का उपयोग करके संख्या में प्रवर्धित) एक प्रयोगशाला में तकनीक तकनीक)। एक ऊतक का उदाहरण जो ऑटोजेनिक प्रत्यारोपण के लिए उत्पन्न किया गया था वह मानव अनिवार्य (निचला जबड़ा) था। कार्यात्मक बायोअर्टिफिशियल मैंडिबल्स को गोजातीय हड्डी मैट्रिक्स, एक प्रकार का बाह्य मैट्रिक्स (ईसीएम) के साथ भरी टाइटेनियम मेष मचान पर बोने वाली ऑटोजेनिक अस्थि मज्जा कोशिकाओं को बीजने से बनाया गया था, जो प्रत्यारोपण योग्य हड्डी के ऊतकों में सेल आसंजन और प्रसार को बढ़ावा देने की क्षमता में पुनर्योजी चिकित्सा में मूल्यवान साबित हुआ था। । फंक्शनल बायोआर्टिफिशियल ब्लैडर को भी रोगियों में सफलतापूर्वक प्रत्यारोपित किया गया। बायोआर्टिगैडल ब्लडर्स को एक बायोडिग्रेडेबल पॉलिएस्टर मचान को ऑटोजेनिक यूरिनल एपिथेलियल सेल्स और स्मूथ मसल सेल्स के साथ मिलाकर बनाया गया था।

एलोजेनिक (नॉनसेल्फ) सेल और बायोआर्टिफिशियल टिश्यू ट्रांसप्लांट के कुछ क्लिनिकल उदाहरण हैं। हालांकि, दो सबसे सामान्य एलोजेनिक प्रत्यारोपण में रक्त-समूह-मिलान रक्त आधान और अस्थि मज्जा प्रत्यारोपण शामिल हैं। पारंपरिक रूप से उच्च खुराक वाले कीमोथेरेपी के बाद एलोजेनिक अस्थि मज्जा प्रत्यारोपण किया गया है, जो सभी कैंसर पैदा करने वाली कोशिकाओं की मृत्यु को सुनिश्चित करने के लिए हेमेटोपोएटिक प्रणाली में सभी कोशिकाओं को नष्ट कर देता है। (हेमटोपोइएटिक प्रणाली अस्थि मज्जा के भीतर निहित है और रक्त और प्रतिरक्षा प्रणाली के सभी कोशिकाओं को उत्पन्न करने के लिए जिम्मेदार है।) इस प्रकार के अस्थि मज्जा प्रत्यारोपण को ग्राफ्ट-बनाम-मेजबान रोग के एक उच्च जोखिम के साथ जोड़ा गया है, जिसमें। दाता मज्जा कोशिकाएं प्राप्तकर्ता के ऊतकों पर हमला करती हैं। एक अन्य प्रकार के एलोजेनिक ट्रांसप्लांट में लैंगरहैंस के आइलेट शामिल होते हैं, जिसमें शरीर की इंसुलिन-निर्माण कोशिकाएं होती हैं। इस प्रकार के ऊतक को कैडर्स से डायबिटीज मेलिटस वाले रोगियों में प्रत्यारोपित किया गया है, लेकिन प्राप्तकर्ताओं को जीवित रहने के लिए इम्युनोसप्रेशन चिकित्सा की आवश्यकता होती है।

स्टेम सेल का उपयोग कर पुनर्जनन।

प्रायोगिक जानवरों पर किए गए अध्ययनों का उद्देश्य उन तरीकों को समझना है जिनसे मनुष्यों में क्षतिग्रस्त हृदय, तंत्रिका संबंधी और मस्कुलोस्केलेटल ऊतकों को पुन: उत्पन्न करने के लिए ऑटोजेनिक या एलोजेनिक वयस्क स्टेम सेल का उपयोग किया जा सकता है। इस क्षेत्र में वयस्क स्टेम सेल ने वादा किया है कि उपग्रह कोशिकाएं हैं, जो जानवरों और मनुष्यों में कंकाल की मांसपेशी फाइबर में होती हैं। जब डिस्ट्रोफी से प्रभावित चूहों में इंजेक्शन लगाया जाता है, तो मांसपेशी ऊतक के प्रगतिशील अध: पतन की विशेषता वाली एक स्थिति, उपग्रह कोशिकाओं ने सामान्य मांसपेशी फाइबर के उत्थान को उत्तेजित किया। 2012 में चूहों में अल्सरेटिव कोलाइटिस का इलाज पहली बार बड़ी आंत की वयस्क स्टेम कोशिकाओं से प्राप्त आंतों के ऑर्गेनोइड्स (ऑर्गनाइज टिश्यूज) से किया गया था, जो सूजन आंत्र रोगों वाले व्यक्तियों के लिए उम्मीद बढ़ाते थे, जिनका इलाज करना बहुत मुश्किल था।

कई मामलों में, हालांकि, वयस्क स्टेम कोशिकाओं को आसानी से अपने मूल ऊतकों से काटा नहीं गया है, और उन्हें प्रयोगशाला में संस्कृति के लिए मुश्किल हो गया है। इसके विपरीत, भ्रूण स्टेम सेल (ईएससी) को एक बार काटा जा सकता है और अनिश्चित काल तक सुसंस्कृत किया जा सकता है। इसके अलावा, ईएससी बहुवचन हैं, जिसका अर्थ है कि उन्हें किसी भी सेल प्रकार में अंतर करने के लिए निर्देशित किया जा सकता है, जो उन्हें पुनर्योजी चिकित्सा के लिए एक आदर्श सेल स्रोत बनाता है।

पशु ईएससी डेरिवेटिव के अध्ययन से पता चला है कि ये कोशिकाएं केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, हृदय, कंकाल की मांसपेशी और अग्न्याशय के ऊतकों को पुनर्जीवित करने में सक्षम हैं। मानव ईएससी के व्युत्पन्न समान परिणाम उत्पन्न करने की संभावना थी, हालांकि इन कोशिकाओं का नैदानिक ​​रूप से उपयोग नहीं किया गया है और प्राप्तकर्ताओं द्वारा प्रतिरक्षा अस्वीकृति के अधीन किया जा सकता है। 2007 में खोज द्वारा प्रतिरक्षा अस्वीकृति के प्रश्न को दरकिनार कर दिया गया था कि वयस्क दैहिक कोशिकाओं (जैसे, त्वचा और जिगर की कोशिकाओं) को ईएससी में परिवर्तित किया जा सकता है। यह वयस्क कोशिकाओं के जीनों में सम्मिलित करके पूरा किया गया था, जो प्रोटीन को प्लुरिपोटेम स्टेम कोशिकाओं में कोशिकाओं को पुन: उत्पन्न करने में सक्षम बनाते हैं। इन reprogramming कारकों के उदाहरणों में Oct-4 (octamer 4), Sox-2 (सेक्स-निर्धारण क्षेत्र Y बॉक्स 2), और Nanog शामिल हैं। ये पुनरुत्पादित वयस्क कोशिकाएं, जिन्हें प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम (आईपीएस) कोशिकाओं के रूप में जाना जाता है, ने कोशिका प्रत्यारोपण और बायोआर्टिफिशियल ऊतक निर्माण के लिए संभावित ऑटोजेनिक स्रोतों का प्रतिनिधित्व किया। तब से ऐसी कोशिकाएं एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस (एएलएस) और अल्जाइमर रोग से पीड़ित रोगियों की त्वचा कोशिकाओं से बनाई गई हैं और इनका उपयोग रोग तंत्र की खोज और संभावित नई दवाओं की जांच के लिए मानव मॉडल के रूप में किया गया है। 2012 में रिपोर्ट किए गए इस तरह के एक मॉडल में, चूहों और चूहों में स्ट्रोक से क्षतिग्रस्त मस्तिष्क के ऊतकों की वसूली को बढ़ावा देने के लिए मानव आईपीएसएस से प्राप्त न्यूरॉन्स दिखाए गए थे, और दूसरे में, मानव आईपीएस कोशिकाओं से प्राप्त कार्डियोमायोसाइट्स चूहे में इंजेक्शन के बाद सफलतापूर्वक क्षतिग्रस्त हृदय के ऊतकों में एकीकृत किए गए थे। दिल।

ऊतक मचान और घुलनशील मरम्मत कारक।

मचान और घुलनशील कारक, जैसे कि प्रोटीन और छोटे अणु, का उपयोग चोट की जगह पर अविकसित कोशिकाओं द्वारा ऊतक की मरम्मत के लिए किया जाता है। ये एजेंट निवासी फ़ाइब्रोब्लास्ट्स और वयस्क स्टेम कोशिकाओं की रक्षा करते हैं और इन कोशिकाओं के क्षतिग्रस्त क्षेत्रों में प्रवास को प्रोत्साहित करते हैं, जहाँ वे नए ऊतक बनाने के लिए प्रसार करते हैं। सुअर की छोटी आंत सबम्यूकोसा, सुअर और मानव डर्मिस के ईसीएम, और विभिन्न प्रकार के बायोमिमेटिक मचानों का उपयोग चिकित्सकीय रूप से हर्निया, फिस्टुलस (अंगों के बीच असामान्य नलिकाएं या मार्ग), और जलने के लिए किया जाता है। सामयिक एजेंटों में कारक, जैसे कि प्लेटलेट-व्युत्पन्न वृद्धि कारक, फाइब्रोब्लास्ट वृद्धि कारक, और हायल्यूरोनेट, तीव्र और पुरानी त्वचा के घावों की मरम्मत में तेजी लाने और निशान को कम करने के लिए पाया गया है। तंत्रिका कोशिकाओं में पाए जाने वाले एक प्रकार के नोनूरोनल सेल से निकलने वाले ग्रोथ कारक, पार्किंसंस रोग के पशु मॉडल में न्यूरॉन्स को बचाने के लिए दिखाए गए थे जो न्यूरोट्रांसमीटर डोपामाइन बनाते हैं।

सिंथेटिक एजेंटों की स्क्रीन ने छोटे अणुओं को खोजने का लक्ष्य रखा है जो ऊतक क्षति की जगह पर स्टेम सेल में स्कारिंग को दबाने, निवासी स्टेम कोशिकाओं को सक्रिय करने, या दैहिक कोशिकाओं को पुन: उत्पन्न करने का लक्ष्य रखते हैं। ऐसा ही एक अणु उलटा था, जिसने त्वचा के तंतु-कणों को स्टेम-सेल जैसी अवस्था में पुन: उत्पन्न कर दिया, जिससे वे घायल मांसपेशी के उत्थान में भाग ले सकते थे।

कंप्यूटर एडेड डिजाइन और बायोप्रीनिंग।

कंप्यूटर एडेड डिजाइन और नैनोपार्टिकल- और नैनोफाइबर-आधारित बायोप्रिंटरिंग में प्रगति, और ऊतकों में कोशिकाओं के स्व-संगठन को बढ़ावा देने वाले माइक्रोएनिक वातावरण की नकल करने की बढ़ती क्षमता ने उत्तरोत्तर परिष्कृत संयमित ऊतकों और अंगों के निर्माण को सक्षम किया है। उदाहरण के लिए, नैनोफिबेर मचान में बोई गई स्टेम कोशिकाएं, बायोआर्टिफिशियल आर्टिक्युलर कार्टिलेज और मेनिसिस (अधूरे फाइब्रोकार्टिलेज डिस्क जो संयुक्त गुहाओं में फैला हुआ है) बनाने के लिए उपयोग की गई हैं। 2012 में शोधकर्ताओं ने सुअर के मूत्राशय से ईसीएम के स्ट्रिप्स पर मांसपेशियों के स्टेम कोशिकाओं को सीज कर और फिर यंत्रवत् रूप से "एक्सरसाइज" करके टिश्यू को धीमी गति से खींचकर घायल माउस लेटिसमस डोर्सी मांसपेशी में महत्वपूर्ण उत्थान को बढ़ावा दिया। शायद सबसे उल्लेखनीय रूप से, हालांकि, शोधकर्ताओं ने चूहे की हृदय की मांसपेशियों की कोशिकाओं को एक लोचदार सिलिकॉन बहुलक में बीजने के द्वारा एक जैव-जेलीफ़िश बनाया, जिसे एक केंद्रीय डिस्क से आठ हथियार बनाने के लिए काटा गया था। दिल की कोशिकाओं को संकुचित और पुनर्जीवित करने के लिए आराम से जेलीफ़िश हथियारों की पंपिंग कार्रवाई को दोहराने के लिए, पुनर्योजी चिकित्सा के लिए अनुप्रयोगों में विशाल क्षमता पर प्रकाश डाला गया।