https://frosthead.com

איך שרירים מלאכותיים יכולים להפוך את חייהם של ותיקים צבאיים

פציעה היא עובדה עצובה של שירות צבאי, במיוחד בזמן מלחמה. על פי מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת שירותי המדים במדעי הבריאות, ללא ספק הנפוצים ביותר ברקמות רכות בעור, שומן ושרירים.

מבין אלה, נזק לשרירים קשה במיוחד לריפוי. מעבר לגודל מסוים - סנטימטר אחד בערך - הגוף פשוט לא יכול לעשות זאת. כתוצאה מכך, אנשים שחווים טראומה מסוג זה, המכונה אובדן שרירים נפחי, מאבדים את תפקוד השריר וחווים דפורמציה, רקמת צלקת או שרירים מכווצים.

על פי מחקר שנערך בשנת 2015 בכתב העת למחקר ופיתוח שיקום (פרסום שנבדק על ידי עמיתים על ידי המחלקה לענייני ותיקים), בדרך כלל אובדן שרירים נפחי הוא קבוע.

"הסטנדרט העיקרי הנוכחי לטיפול בפגיעות [אובדן שרירים נפח] הוא שיקום גופני", אומר בנימין קורונה, מחבר הראשי של המחקר. "המקרים המתועדים הזמינים אינם מעידים על התאוששות פונקציונלית משמעותית אלא אם משתמשים באורתוזות מחזירות אנרגיה [סוגריים או מכשירים אחרים]. שיקום גופני בלבד לא יעודד התחדשות של הרקמה האבודה. "

קורונה וצוות החוקרים שלו בדקו את רישומיהם של יותר מ- 500 אנשי שירות שהשתחררו מהצבא עקב פציעות בין 2001 ל -2007. הם גילו כי העצמות השבורות ביותר שנגרמו בלחימה גורמות לפצעים פתוחים, וכי בעוד העצם יכולה לעתים קרובות ניתן לתקן, השריר נותר פגום. אנשי שירות שסבלו מעצמות שבורות נפסלים לרוב משירות לא בגלל השבר, אלא בגלל נכות עקב פצע הרקמות הרכות.

"למרות כמות עצומה של תשומת לב שניתנה לריפוי עצמות לאחר שבר מסוג טיביה פתוחה מסוג III, על סמך הממצאים הנוכחיים, ראוי להסיק כי סיבוכים ברקמות רכות תורמים את רובם למוגבלות של גפיים מושלמות", כתבו המחברים. "לפיתוח טיפולים הפונים ל [אובדן שרירים נפחי] יש פוטנציאל למלא חלל משמעותי בטיפול האורתופדי."

מבחינה היסטורית, הדרך הטובה ביותר לטיפול הייתה להשתמש בנתח שריר, בין חלק אחר בגוף או מסתובב משריר מחובר, לכיסוי הפצע. זה עוזר לריפוי, אך אינו יכול לספק שימוש רגיל בשריר בלתי פצוע, ולכן איבר המוח בו אירעה הפציעה מושבת לעתים קרובות לצמיתות.

"היו הרבה ניסיונות להחליף שרירים שאבדו, " אומר לי טינג הואנג, מדען צוות בחברת Acelity, חברת ביוטכנולוגיה המספקת טכנולוגיות התחדשות למחלקת ההגנה. "אלה [העברות דש שרירים] בדרך כלל לא עובדים טוב מדי, מכיוון שכדי ששריר יתפקד הוא זקוק לשימור, עליו להיות עצבים העוברים דרכו. אז אתה צריך לחבר מחדש את כל העצבים וכלי הדם גם כן, כדי לשמור על שריר המושתל חי ומתפקד. זה דבר שקשה מאוד לעשות. "

הואנג מוביל פרויקט חדש של התחדשות שרירים, שמטרתו לשנות את הטכנולוגיה הקיימת של החברה כדי לפתור אובדן שרירים נפחי.

"העיקר הוא, ברור שיש את הצורך הקליני הגדול, הלא ממומן, במוצר כזה, במיוחד עבור אוכלוסיית המטופלים שאנו בוחנים, עבור אנשי צבא ונשים", אומר הואנג.

חברת Acelity מיתגה מחדש לפני מספר שנים, אך עסקי הליבה שלה נמצאים בהתחדשות פצעים, ומוצריה ניתן למצוא בבתי החולים הצבאיים והוותיקים, כמו גם בבתי עסק ציבוריים, ואפילו באזורי מלחמה. בראש ובראשונה הם כוללים טיפול בפצעי לחץ שליליים (השואב נוזלים ומביא דם לפצע), קורים של חומר אורגני הנקרא מטריצות רקמות להתאוששות פצעים בעור, ופתרון שימור השומר על מטריצות הרקמות בת קיימא עד שנתיים.

מטריצות אלה הן מה שקורה בהאנג כשהיא בונה את טכנולוגיית התחדשות השרירים שלה.

היא מתחילה עם שריר חזיר, ומשתמשת בתהליך קנייני שמפשיט את הרקמה של כל מרכיבי התא, שעלול לגרום לדלקת או אפילו להידחות על ידי הגוף. החומר המתקבל, המכונה מטריצת שרירים אשלילית, נראה מוזר כמו שריר אמיתי, שלם עם מרקם וסיבים, למעט שהוא חיוור וכמעט שקוף.

לאחר מכן, המטריה מושתלת בניתוח, ומקפידה ליישר אותה כך שתתאים לרקמה הקיימת. בעזרת שיקום וטיפול שיעזרו לרקמת השריר הקיימת לצמוח, הואנג טוען שהוא יכול לתקן את השריר יחד.

מאמר עדכני יותר בביו - חומרים מאת קורונה בוחן את השימוש במטריצות תאיות לריפוי אובדן שרירים נפחי. מסקנתו פחות ורודה, והגיע למסקנה כי אמנם מתרחשת התאוששות שרירים, אך אין זה במידה שהיא מציעה את הכוח הדרוש לשריר לפעול. "הנתונים הקיימים אינם תומכים ביכולתם של פיגומים ביולוגיים תאיים לקדם נפח משמעותי מבחינה פיזיולוגית של רקמת שריר השלד", כתבה קורונה והסופרת השותפת שרה גריזינג. עם זאת, הם מוסיפים כי "פיגומים ביולוגיים תאים נותרו כלי חיוני לתיקון VML שצריך להמשיך ולפתח בפיתוח בשילוב עם אסטרטגיות טיפוליות ביו-חומר, ביולוגיות ושיקומיות."

הואנג אומרת שהיא קיבלה את התהליך לעבוד בחולדות. לאחר מכן מגיעות חיות גדולות יותר, והיא לא רוצה להעלות השערות רחוקות יותר מזה, למרות שלדבריה היא פועלת להרחיב את גודל המטריצות, שהיו במקור כשישה סנטימטרים רבועים.

"באופן אישי מבחינתי, הפרויקט הזה היה אחד הפרויקטים המספקים ביותר שעבדתי עליהם", היא אומרת. "מה גם שזה יכול לעזור לאוכלוסייה חולה שהקריבה כל כך הרבה עבור המדינה שלנו."

איך שרירים מלאכותיים יכולים להפוך את חייהם של ותיקים צבאיים