Tái tạo xương bị tổn thương bằng liệu pháp gene

Hiện nay, trên thế giới, hàng năm có hơn 2 triệu ca ghép xương, thường là do các thương tích nghiêm trọng liên quan đến tai nạn giao thông, chiến tranh hoặc cắt bỏ khối u được thực hiện.

Quá trình điều trị hàn gắn vết nứt gãy xương nghiêm trọng ở động vật.

Những chấn thương như vậy có thể tạo ra khoảng cách giữa các cạnh của một vết nứt quá lớn để xương có thể tự tái tạo. Các ca cấy ghép xương yêu cầu cấy ghép các mảnh từ xương của bệnh nhân hoặc của một người hiến tặng vào khoảng trống này.

Tiến sĩ Dan Gazit, đồng giám đốc Chương trình Phục hồi, tái tạo xương và Chương trình Điều trị Tế bào gốc ở Khoa Phẫu thuật và Hội đồng Giám đốc Trung tâm y học Cedars-Sinai, Viện Y học tái tạo và là nhà nghiên cứu chính và đồng tác giả của nghiên cứu vừa được xuất bản trên tạp chí Science Translational Medicine về tái tạo xương bị tổn thương bằng liệu pháp gene và tế bào gốc cho biết: “Chúng tôi chỉ mới bắt đầu cuộc cách mạng về chỉnh hình. Chúng tôi đang kết hợp một phương pháp tiếp cận kỹ thuật với cách tiếp cận sinh học để cải tiến kỹ thuật tái tạo mà chúng tôi tin là tương lai của y học”.

Gazit, giáo sư về phẫu thuật tại Cedars-Sinai cho biết: “Thật không may, việc ghép xương có thể có những bất lợi. “Bởi vì có rất nhiều điều kiện mà có thể xương ghép không đáp ứng được.” Xương chất lượng tốt không phải là luôn luôn có sẵn. Phẫu thuật cắt bỏ một mảnh xương, thường là từ khung chậu, và cấy ghép nó có thể dẫn đến đau kéo dài và tốn kém. Hơn nữa, các xương từ người hiến tặng có thể không thích hợp hoặc phát triển đúng, làm cho việc cấy ghép thất bại.

Kỹ thuật mới do nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Cedars-Sinai phát triển có thể tạo ra sự thay thế rất cần thiết cho ghép xương. Trong thí nghiệm của họ, các nhà nghiên cứu đã xây dựng scaffold collagen, một protein mà cơ thể sử dụng để xây dựng xương và cấy ghép nó vào khoảng cách giữa hai bên của xương chân bị gãy ở động vật thí nghiệm. Scaffold này huy động các tế bào gốc của cơ thể vào khoảng trống trong khoảng thời gian hai tuần. Để bắt đầu quá trình sửa chữa xương, nhóm nghiên cứu đã chuyển một gene cảm ứng xương trực tiếp (gene BMP6) vào các tế bào gốc bằng cách sử dụng sóng siêu âm và microbubbles tạo điều kiện cho sự xâm nhập của gene vào các tế bào.

Tám tuần sau khi phẫu thuật, khoảng cách xương đã được gần lại và tình trạng gãy chân đã được chữa lành trong tất cả các động vật thí nghiệm được điều trị. Nghiên cứu cho thấy xương phát triển trong khoảng cách này cũng vững chắc bằng các xương ghép phẫu thuật, tiến sĩ Gaddi Pelled, trợ lý giáo sư về phẫu thuật tại Cedars-Sinai và tác giả đồng tác giả của nghiên cứu nói.

“Nghiên cứu này lần đầu tiên chứng minh rằng sự chuyển gene bằng siêu âm vào các tế bào gốc của chính con vật có thể được sử dụng để điều trị vết gãy xương”, Pelled nói. “Nó giải quyết một nhu cầu lớn về chỉnh hình không được đáp ứng và cung cấp những khả năng mới cho điều trị lâm sàng.”

Nghiên cứu liên quan có sự hợp tác của các nhà nghiên cứu tại Cedars-Sinai, cộng với các nhà nghiên cứu từ Đại học Hebrew ở Jerusalem; Đại học Rochester ở Rochester, New York và Đại học California, Davis.

Bruce Gewertz, bác sĩ phẫu thuật và là chủ tịch của Bộ Phẫu thuật Cedars, cho biết: “Dự án của chúng tôi cho thấy các nhà khoa học thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau có thể kết hợp để tìm ra giải pháp cho những thách thức y tế hiện nay và giúp phát triển các phương pháp điều trị cho bệnh nhân trong tương lai”.

Theo Khoahocphatrien