การปฏิรูปการแพทย์: สัญญาของการยกเลิกส่วนหงสาจอมราชันย์

ในหลาย ๆ วิธีร่างกายมนุษย์เป็นเหมือนเครื่องอื่น ๆ ในการที่จะต้องเติมน้ำมันอย่างต่อเนื่องและการบำรุงรักษาเพื่อให้ทำงาน มากเรื่องนี้เกิดขึ้นโดยปราศจากการแทรกแซงของเราเกินกว่าเราเลือกสิ่งที่จะกินในวันนั้น มีบางครั้งที่เกิดจากการเกิดอุบัติเหตุการเจ็บป่วยทางกายหรือริ้วรอยกลไกการซ่อมแซมโดยอัตโนมัติของร่างกายของเรากลายเป็นจมล้มเหลวในการทำงานของพวกเขาได้อย่างถูกต้องหรือตรงไปตรงมาตกสั้น ๆ ในการซ่อมแซมความเสียหายอย่างไรก็ตาม

ส่วนมากของเรารู้ว่าจิ้งจกสามารถปลูกหางงอกใหม่บางปลาดาวเข้าเป็นปลาดาวใหม่ ๆ ชิ้นที่พวกเขาถูกสับเป็นและ Axolotl สามารถงอกใหม่แขนขาและชิ้นส่วนแม้แต่ของสมองของพวกเขา แต่มนุษย์ก็มีความสามารถในการปฏิรูปอย่างไม่น่าเชื่อ แต่สำหรับเรามันมีอยู่ส่วนใหญ่ที่อยู่ในตับซึ่งสามารถงอกใหม่แม้ในขณะที่สามในสี่จะถูกลบออก

ในด้านของการปฏิรูปการแพทย์ที่มีเป้าหมายที่จะทำให้เกิดการฟื้นฟูทั้งในเนื้อเยื่อที่เสียหายหรือเปลี่ยนอวัยวะและเนื้อเยื่อที่เสียหายกับคนที่เติบโตจากภายนอกโดยใช้สารพันธุกรรมของผู้ป่วยเอง ซึ่งอาจให้เราในอนาคตซึ่งอวัยวะทดแทนพร้อมเสมอที่ความต้องการและหลายชนิดของการบาดเจ็บจะไม่ถาวรรวมถึงอัมพาต

ทุกอย่างเริ่มต้นด้วยความรู้

ระดับของความเข้าใจของสรีรวิทยาของมนุษย์และสัตว์โดยทั่วไปของเรามีการขยายอย่างหนาแน่นตั้งแต่จุดเริ่มต้นของศตวรรษที่ 20 เมื่อเทคโนโลยีให้เราสามารถตรวจสอบโลกกล้องจุลทรรศน์ในรายละเอียดมากขึ้นกว่าเดิม แม้ว่าวิทยาศาสตร์การแพทย์เชิงประจักษ์เห็นจุดเริ่มต้นเป็นช่วงต้นของอารยธรรมซูคริสตศักราช 3 พันปีความเข้าใจทั่วไปของเราในการกระบวนการและส่วนประกอบที่รองรับการทำงานของร่างกายอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเร็ว ๆ นี้

ดีเอ็นเอที่แยกได้เป็นครั้งแรกขึ้นในปี 1869 โดยฟรีดริชมีชอร์ แต่โครงสร้างของมันก็ไม่ได้อธิบายไว้จนกว่าจะถึงปี 1953 การค้นพบนี้วางรากฐานสำหรับสาขาชีววิทยาโมเลกุลซึ่งพยายามที่จะเข้าใจโมเลกุลพื้นฐานสำหรับกิจกรรมทางชีวภาพ ในความรู้สึกขณะนี้สามารถมองเห็นเป็นกระแสตัวอย่างเช่นการเปลี่ยนแปลงจากกลศาสตร์คลาสสิกที่จะกลศาสตร์ควอนตัในการที่จะมุ่งเน้นการเปลี่ยนแปลงจากการสังเกตด้วยตาเปล่าไปสู่ความเข้าใจพื้นฐานของการสังเกตเหล่านี้

ประชากรญี่ปุ่นจำแนกตามกลุ่มอายุ (เครดิต: OurWorldInData.org)
นี้ได้รับอนุญาตให้เราอย่างหนาแน่นเพิ่มความเข้าใจในวิธีการว่าตอบสนองของร่างกายให้เกิดความเสียหายและโมเลกุลพื้นฐานสำหรับกระบวนการปฏิรูปของเราเช่นเดียวกับเหตุผลที่มนุษย์ปกติไม่สามารถที่จะปลูกแขนขาได้รับความเสียหาย ในที่สุดในปี 1999 คำว่า ‘การปฏิรูปยา’ ได้รับการประกาศเกียรติคุณจากวิลเลียม A ฮาเซลไทน์ผู้เขียนบทความในปี 2001 เกี่ยวกับสิ่งที่เขาวาดภาพในระยะที่จะรวม นี้จะเป็นอยู่ไม่เพียง แต่ได้รับบาดเจ็บและการบาดเจ็บจากการเกิดอุบัติเหตุและโรค แต่ยังมีเงื่อนไขริ้วรอยที่เกี่ยวข้องซึ่งจะอยู่วิกฤตประชากร looming เป็นอายุเฉลี่ยของประชากรของโลกที่ช่วยเพิ่ม

รัฐของศิลปะในการกลับมาปฏิรูปการแพทย์ในปี 2015 ที่ถูกปกคลุมด้วยแองเจโลเอสเหมา et al, (2015) ปกนี้การปฏิรูปวิธีการที่เกี่ยวข้องกับทั้งเนื้อเยื่อปลูกภายนอกและอวัยวะหรือการกระตุ้นของความสามารถในการปฏิรูปโดยธรรมชาติ กระดาษของพวกเขารวมถึงวินัยทางชีวการแพทย์ของวิศวกรรมเนื้อเยื่อเนื่องจากการทับซ้อนกันในวงกว้างกับด้านการแพทย์การปฏิรูป แม้จะมีเวลาที่สำคัญมากและความต้องการทางการเงินที่จะนำสินค้าที่มีการปฏิรูปการแพทย์เพื่อการตลาดเหมา et al, รายการผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA ในเวลานั้น:

องค์การอาหารและยาได้รับการอนุมัติผลิตภัณฑ์ปฏิรูปในปี 2015 (เครดิต:. แองเจโลเอสเหมา et al, 2015)
ในขณะที่เหล่านี้ไม่ได้ผลิตภัณฑ์มหัศจรรย์โดยยืดของจินตนาการใด ๆ ที่พวกเขาทำพิสูจน์ประสิทธิภาพของวิธีการเหล่านี้แสดงประสิทธิภาพที่คล้ายกันหรือดีกว่าเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่ ขณะที่ได้รับเซลล์ไปยังพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบที่พวกเขาสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดการซ่อมแซมเป็นส่วนหนึ่งของกลยุทธ์ที่อีกส่วนสำคัญที่เกี่ยวข้องกับการ extracellular เมทริกซ์ (ECM) เหล่านี้เป็นโครงสร้างที่สำคัญของเนื้อเยื่อและอวัยวะหลายในร่างกายซึ่งให้ไม่เพียง แต่สนับสนุน แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการเจริญเติบโตและการฟื้นฟู

ECM มี แต่ไม่ใช่โทรศัพท์มือถือและเป็นเช่นนี้ถูกมองว่าเป็น ‘อุปกรณ์ทางการแพทย์’ พวกเขามีบทบาทในการเช่น การรักษาผิวเพื่อป้องกันการก่อตัวเนื้อเยื่อแผลเป็น แต่ยังอยู่ในนั่งร้านที่ด้านยั่วเย้าอื่น ๆ ของการปฏิรูปยา: การเจริญเติบโตของอวัยวะทดแทนและส่วนต่างๆของร่างกายทั้งระบบดิจิตอลหรือภายนอกร่างกายของผู้ป่วยโดยใช้เซลล์ของตัวเอง ตัวอย่างเช่น Mase จูเนียร์, et al (2010) รายงานเกี่ยวกับ 19 ปีนาวิกโยธินสหรัฐที่มีส่วนหนึ่งของกล้ามเนื้อต้นขาขวาของเขาถูกทำลายโดยระเบิด สี่เดือนหลังจาก ECM สกัดจากสุกร (หมู) submucossa ลำไส้ถูกปลูกฝังในพื้นที่ regrowth ค่อยเป็นค่อยไปของเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อได้รับการตรวจพบ

พื้นที่การวิจัยที่สำคัญนี่คือการพัฒนาของ ECM เหมือนนั่งร้านสังเคราะห์เช่นนี้จะทำให้กระบวนการเร็วขึ้นง่ายขึ้นและอื่น ๆ อีกหลากหลาย นั่งร้านสังเคราะห์ทำให้กระบวนการของการเจริญเติบโตของโครงสร้างขนาดใหญ่ในหลอดทดลองอย่างมีนัยสำคัญได้ง่ายขึ้นเช่นกันซึ่งเป็นสิ่งที่เป็น requiสีแดงอวัยวะเพื่อเปิดใช้งานที่เพิ่มมากขึ้นเช่นไตหัวใจและอื่น ๆ อวัยวะเหล่านี้ก็จะนึกคิดจะเติบโตขึ้นจากการเหนี่ยวนำเซลล์ต้นกำเนิด pluropotent (IPS) ซึ่งเป็นผู้ป่วยของเซลล์ของตัวเองที่มีการเปลี่ยนกลับไปเป็นสถานะก่อนหน้าของความเชี่ยวชาญ

ส่วนการแลกเปลี่ยน

มันจะมาเป็นแปลกใจเล็กน้อยว่าข้อมูลที่นำมารวมกันแทบทุกเขตข้อมูลที่สัมผัสบน (มนุษย์) ชีววิทยาในแฟชั่นบางปฏิรูปการแพทย์ไม่ได้เป็นหนึ่งง่าย ในขณะที่มันเป็นสิ่งหนึ่งที่จะศึกษาระบบการทำงานก็อยู่ในระดับที่แตกต่างกันทั้งที่จะได้รับอย่างใดอย่างหนึ่งที่จะเติบโตจากรอยขีดข่วน นี่คือเหตุผลที่เป็นที่ยอดเยี่ยมที่สุดเท่าที่มันจะมีอุปทานอนันต์หลักของอวัยวะทดแทนโดยเพียงแค่การเจริญเติบโตใหม่จากเซลล์ iPS ซับซ้อนของอวัยวะทำงานนี้ทำให้ขณะนี้ไกลเกินเอื้อมของเรา

เป็นหลักกฎก็คือว่ามีความซับซ้อนน้อยกว่าอวัยวะหรือเนื้อเยื่อได้ง่ายขึ้นก็คือการเติบโตในหลอดทดลอง นึกคิดมันก็จะประกอบด้วยจากชนิดเดียวของเซลล์และมีความสุขในการพัฒนาในการเจริญเติบโตของกลางบางส่วนโดยไม่ต้องใช้ที่ ECM เป้าหมายที่น่าสนใจที่นี่มีตัวอย่างเช่นกระจกตาซึ่งมีจำนวนของผู้คนในรายการรอการปลูกถ่ายกระจกตากระจกตาที่มีจำนวนมากกว่าผู้บริจาคอย่างมีนัยสำคัญ

ในการตรวจสอบโดย Mobaraki et al, (2019) จำนวนมากเปลี่ยนกระจกตาได้รับการอนุมัติในปัจจุบันเช่นเดียวกับวิธีการใหม่ในการศึกษาได้รับการพิจารณา แม้ว่ากระจกตาเทียมได้รับในการใช้งานสำหรับปีที่พวกเขาต้องทนทุกข์ทรมานจากความหลากหลายของปัญหารวมทั้งปัญหากันได้ทางชีวภาพและอื่น ๆ ที่ป้องกันในระยะยาวฟังก์ชั่น การใช้งานของกระจกตาของผู้บริจาคที่มาพร้อมกับการขาดแคลนเป็นความกังวลหลัก ปัจจุบันมุ่งเน้นการวิจัยที่เกิดใหม่ในเซลล์ต้นกำเนิดที่พบในเขต limbus นี้ (เซลล์ต้นกำเนิด limbal, LSC) เหล่านี้ดูเหมือนมีแนวโน้มสำหรับการซ่อมแซมข้อบกพร่องที่พื้นผิวตาซึ่งได้รับการศึกษาตั้งแต่ปี 1977

วิวัฒนาการทางเดินของพื้นผิวตาสืบสวนฟื้นฟูซึ่งเริ่มต้นด้วยการปลูกถ่าย conjunctival autologous ในผู้ป่วยที่มีการเผาไหม้ด่างทวิภาคีในปี 1977 และได้รับการอย่างต่อเนื่องกับวิธีการอื่น ๆ ฟื้นฟู limbus พิเศษที่ผ่านมาสี่ทศวรรษที่ผ่านมา (เครดิต:. นาคามูระ et al, 2016)
LSCs มีบทบาทสำคัญในความสามารถในการปฏิรูปการปกติของกระจกตาและให้เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการเจริญเติบโตทั้งกระจกตาทดแทนหรือซ่อมแซมกระจกตาเสียหายพร้อมด้วยนอกเหนือจาก ECM ตามความจำเป็น ซึ่งสามารถทำได้ในการรวมกันกับยับยั้งการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันในท้องถิ่นซึ่งส่งเสริมการรักษาแผลตามธรรมชาติ แม้ดังนั้นยังคงมีการวิจัยมากขึ้นที่จะต้องดำเนินการก่อนการรักษาที่ทำงานได้สำหรับทั้งการซ่อมกระจกตาในแหล่งกำเนิดหรือการเจริญเติบโตทดแทนในหลอดทดลองสามารถได้รับการอนุมัติจาก FDA หรือเทียบเท่าในระดับชาติ

สถานการณ์ที่คล้ายกันสามารถมองเห็นได้ด้วยการพัฒนาของผิวหนังเทียมที่โชคดีเนื่องจากว่างขนาดใหญ่ของผิวหนังในผู้ป่วยปลูกถ่ายร่างกาย (autografts) มักจะเป็นไปได้ แม้ดังนั้นการประยุกต์ใช้การออกแบบทดแทนผิวหนัง (ESS) ก็ดูเหมือนจะดีกว่า วิธีการนี้ไม่จำเป็นต้องมีการกำจัดของผิวหนัง (หนังกำพร้า) ที่อื่นและ จำกัด จำนวนของการก่อแผลเป็น มันเกี่ยวข้องกับการวาง ECM คอลลาเจนขึ้นอยู่กับแผลซึ่งเป็นตัวเลือกที่มีเมล็ด keritanocytes (เซลล์ผิวสารตั้งต้น) ซึ่งเร่งปิดแผล

นี่นั่งร้านพิสูจน์ให้เห็นว่าเป็นสิ่งสำคัญในการฟื้นฟูของผิวขณะที่รายงานจาก Tzeranis et al, (2015) นี้สนับสนุนหลักฐานจากการศึกษาอื่น ๆ ที่แสดงให้เห็นการยึดเกาะเซลล์เพื่อ ECM ที่จะเป็นสิ่งสำคัญในการควบคุมเซลล์และการพัฒนา กับการเปลี่ยนแปลงที่ผ่านมามันก็ดูเหมือนว่าทั้งสองปัญหาการก่อตัวของรูขุมขนและปกคลุมด้วยเส้นประสาทอาจได้รับการแก้ไข

ยังคงเป็นทางยาวไป

ส่วนเส้นประสาทไขสันหลังยาวได้รับการรักษาด้วยการรักษานั่งร้านออกฤทธิ์ทางชีวภาพมากที่สุด ซอนสร้างใหม่ (สีแดง) regrew ภายในแผล (เครดิต: ซามูเอล I. Stupp ห้องปฏิบัติการ / Northwestern University)
มันมีแนวโน้มที่จะยังคงเป็นเวลานานก่อนที่เราจะมีบางอย่างเช่นหัวใจทดแทนเติบโตขึ้นจากผู้ป่วยเซลล์ iPS เอง การวิจัยล่าสุดได้ส่วนใหญ่เน้น decellularization (เหลือเพียง ECM) ที่ของหัวใจที่มีอยู่และ repopulating กับเซลล์พื้นเมือง (เช่นGálvez-Monton et al., 2012) โดยยกตัวอย่างเช่นการสร้างนั่งร้านสังเคราะห์และประชากรของมันกับเซลล์ที่ได้มาจากผู้ป่วยเซลล์ iPS การรักษาที่ทำงานอาจจะมีการวางแผน

อาจจะเป็นเรื่องง่ายที่จะแปลเป็นการรักษาแบบเดิมคือ regrowth ของเส้นประสาทในไขสันหลังหลังจากการบาดเจ็บที่มีบทความล่าสุดโดยÁlvarez, et al (2021) (ข่าวประชาสัมพันธ์) ครอบคลุมความก้าวหน้าล่าสุดในการใช้โครงเทียมที่ส่งเสริมฟื้นฟูประสาท ช่วยลดรอยแผลเป็นและส่งเสริมการก่อตัวของเส้นเลือด ข้อเสนอนี้หวังว่าวันหนึ่งบาดเจ็บไขสันหลังอาจจะซ่อมแซมได้อย่างเต็มที่

ถ้าเราจะกลับไปที่ร่างกายเป็นเครื่องเปรียบเทียบแล้วร่างกายมนุษย์น้อยของรถยนต์หรือชิ้นส่วนของเครื่องจักรกลหนักและมากขึ้นของการติดกาวกัน gadget กับวงจรที่ซับซ้อนและส่วนประกอบภายใน ด้วยการกระโดดนี้ในความซับซ้อนมาจำเป็นต้องมีระดับลึกของความเข้าใจและเครื่องมือที่ทันสมัยมากขึ้นมากขึ้นเพื่อซ่อมแซมที่สามารถทำ EFเพียงพอและมีผลลัพธ์ที่ดี

แม้กระทั่งยาฟื้นฟูยังช่วยชีวิตของผู้ที่ตกเป็นเหยื่อการเผาไหม้ในวันนี้และปรับปรุงชีวิตของผู้อื่นนับไม่ถ้วน ในฐานะที่เป็นความก้าวหน้าต่อไปในการวิจัยยังคงแปลเป็นการรักษาอย่างต่อเนื่องเราควรเห็นการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปจาก ‘คุณจะต้องเรียนรู้ที่จะอยู่กับที่’ เพื่อมองโลกในแง่ดีมากขึ้นให้เวลาที่จะเติบโตกลับไป ‘เช่นเดียวกับในกรณีของ ทหารผ่านศึกที่ได้รับบาดเจ็บหรือตกเป็นเหยื่อของอุบัติเหตุ