Wie verletzte Rennpferde Ihre Knie retten könnten

Ein Läufer mit einer gerissenen Sehne kann ein Rennpferd mit dem gleichen Leiden beneiden: Pferde haben Behandlungsmöglichkeiten, die menschlichen Patienten nicht zur Verfügung stehen – vor allem Injektionen von adulten Stammzellen, die bei diesen Tieren die Heilung mit kürzerer Erholungszeit als chirurgische Behandlungen zu fördern scheinen . Jetzt beginnen die gleichen Stammzelltherapien, die routinemäßig bei Wettkampfpferden und zunehmend auch bei Hunden eingesetzt werden, ihren Weg in die Testung am Menschen zu finden.



Sehnenreparatur: Diese Ultraschallbilder zeigen die Sehne im Vorderbein eines Pferdes. Eine Schadensstelle (gelber Kreis, oben) ist nach der Injektion von Stammzellen aus dem Fett des Tieres verheilt (unten).

Die Behandlung mit menschlichen Stammzellen schreitet in vielen Bereichen schnell voran: Derzeit werden Therapien mit adulten Stammzellen aus Fett und Knochenmark für eine Vielzahl von Erkrankungen getestet, darunter Morbus Crohn, Herzkrankheiten und Diabetes. (Aus Knochenmark gewonnene Stammzelltransplantationen werden seit Jahrzehnten zur Behandlung von Blutkrankheiten und einigen Krebsarten eingesetzt.) Aber wenn es um orthopädische Verletzungen wie Sehnenrisse, Frakturen und Knorpeldegeneration geht, hat die Veterinärmedizin die menschliche Versorgung überholt.





Tierärzte und private Unternehmen haben aggressiv neue Behandlungsmethoden für die häufigsten Verletzungen bei Rennpferden getestet, vor allem weil diese Tiere so wertvoll sind und durch diese Wunden so schwer handlungsunfähig werden können. Weichteilverletzungen sind die häufigste Verletzung von Wettkampfpferden und können die Karriere eines Vollblutpferdes beenden, sagt Sean Owens , einem Tierarzt und Direktor des Labors für Regenerative Medicine an der University of California, Davis. Die Veterinärmedizin hat auch bei der Behandlung von Tieren mit experimentellen Therapien viel lockerere Vorschriften, so dass diese Behandlungen ohne klinische Studien schnell in den klinischen Routineeinsatz gelangen können. Die behördliche Aufsicht über die Veterinärmedizin ist minimal, sagt Owens. Das USDA [U.S. Department of Agriculture] und die FDA [Food and Drug Administration] haben sich für uns nicht in die behördliche Arena eingelassen.

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Das neu geschaffene Forschungszentrum von Owens zielt darauf ab, sowohl die Tier- als auch die Human-Stammzellmedizin voranzubringen, indem gut kontrollierte Studien durchgeführt werden, die anderswo nicht oft durchgeführt werden. Ein Teil unserer Mission besteht darin, Grundlagenforschung und klinische Studien durchzuführen und auch die Methoden zur Verarbeitung von Zellen zu verbessern, sagt Owens. Das Zentrum führt eine Reihe laufender klinischer Studien an Pferden durch – eine für Sehnenrisse und eine für Knochenbrüche im Knie –, die ähnlich wie klinische Studien am Menschen durchgeführt werden. Ziel ist es, bessere Behandlungsmethoden für Pferde zu entwickeln und die Ergebnisse zu nutzen, um Humanstudien derselben Behandlungen zu unterstützen. Owens kooperiert mit Jan Nolta , Direktor des Stammzellprogramms an der UC Davis, der letztendlich Tests am Menschen beaufsichtigen wird.

Eine Handvoll Tierstudien haben gezeigt, dass diese Stammzelltherapien wirksam sind, mehr Tieren die Rückkehr zum Rennsport ermöglichen, die Zahl der Neuverletzungen reduzieren und die Heilungszeiten verkürzen. Fettzelle , ein in Großbritannien ansässiges Unternehmen, das Stammzellen aus Knochenmark gewinnt, hat seine Therapie bisher bei etwa 1.700 Pferden eingesetzt. In einer Studie mit 170 Springpferden, die sowohl durch Behandlung als auch durch Rehabilitation verfolgt wurden, fanden die Forscher heraus, dass fast 80 Prozent von ihnen zum Rennsport zurückkehren könnten, verglichen mit zuvor veröffentlichten Daten, die zeigen, dass etwa 30 Prozent der Pferde, die traditionelle Therapien erhalten, zum Rennsport zurückkehren könnten. Nach drei Jahren war die Wiederverletzungsrate bei mit Stammzellen behandelten Tieren viel niedriger – etwa 23 Prozent im Vergleich zum veröffentlichten Durchschnitt von 56 Prozent, sagt David Mountford, Tierarzt und Chief Operating Officer bei VetCell.



Während Wissenschaftler noch nicht genau wissen, wie die Zellen bei der Reparatur der verschiedenen Arten von Verletzungen helfen, zeigen erste Studien bei Sehnenrissen, dass Stammzellen dem Gewebe bei der Regeneration zu helfen scheinen, ohne Narbengewebe zu bilden.

Mountford sagt, dass sich das Unternehmen zum Teil auf Sehnenverletzungen bei Pferden konzentriert hat, weil diese Verletzungen beim Menschen so ähnlich sind, wie beispielsweise Schäden an der Achillessehne und der Rotatorenmanschette. Sowohl beim Menschen als auch beim Pferd lösen Sehnenrisse die Bildung von Narbengewebe aus, das eine viel geringere Zugfestigkeit und Elastizität aufweist als eine gesunde Sehne. Es wird zu einer Schwachstelle und anfällig für Verletzungen, sagt Owens.

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Im nächsten Jahr plant VetCell, eine klinische Studie am Menschen mit seiner Stammzellbehandlung für Patienten mit Degeneration oder Schädigung der Fasern der Achillessehne zu starten. Wie bei der Pferdetherapie werden Stammzellen aus einer Knochenmarkprobe des Patienten isoliert, dann kultiviert und in einem ebenfalls vom Patienten stammenden Wachstumsmedium resuspendiert. Chirurgen injizieren dann die Lösung in den beschädigten Bereich und führen die Nadel mithilfe von Ultraschallbildern an die richtige Stelle. Unser langfristiges Ziel ist es, damit eine Reihe von Sehnenverletzungen zu behandeln, sagt Mountford.

Auch bei Arthritis sind Stammzelltherapien vielversprechend. Vet-Stamm , ein in Kalifornien ansässiges Unternehmen, das Stammzellen verwendet, die aus Fett anstelle von Knochenmark isoliert wurden, hat in einer placebokontrollierten Studie gezeigt, dass die Behandlung arthritischen Hunden helfen kann. Etwa 200.000 Hüftendoprothesen werden jedes Jahr beim Menschen durchgeführt, sagt Robert Harman, Tierarzt und Gründer des Unternehmens. Das ist ein sehr gutes Ziel für jemanden, der sich mit der Zelltherapie befasst.



Bei Arthrose scheinen die Stammzellen nicht zu wirken, indem sie das Gelenk regenerieren, sondern Entzündungen reduzieren. Aber in den letzten Jahren sind Beweise dafür herausgekommen, dass die Zellen, die wir verwenden, Entzündungen und Schmerzen reduzieren und helfen, das Gelenk zu schmieren, sagt Harman.

Während Vet-Stem nicht plant, in Humantests einzusteigen, hat Cytori, ein Unternehmen mit Sitz in San Diego, ein Gerät zur Isolierung von Stammzellen aus Fett im Operationssaal entwickelt. (Vet-Stem führt das Verfahren manuell durch: Tierärzte entnehmen eine Fettprobe vom Tier und senden sie dann zur Verarbeitung an das Unternehmen.) Cytoris Gerät ist derzeit für rekonstruktive Operationen in Japan zugelassen, aber noch nicht in den USA.

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