OU の研究者は、TBI 手術の数を 1 つだけに減らす方法を見つけた可能性があります



ボロボロの女。 負傷した戦士。 サッカー選手。 すべて完全に異なる世界から。 しかし、すべては 1 つのこと、つまり外傷性脳損傷によってつながっています。

米国では、約 170 万人が外傷性脳損傷を受けており、そのほとんどは 15 歳から 19 歳の青年と 65 歳以上の成人に発生しています。 2020 年には、米国で 64,000 人を超える TBI 関連の死亡が報告されました。

世界中で、何百人もの研究者が、TBI サバイバーの治療オプションを改善する方法の研究と試験にキャリアを捧げてきました。 オクラホマ大学の生物医学工学研究者である Michael Detamore 博士は、最近、国立衛生研究所の国立神経疾患および脳卒中研究所から、彼のプロジェクト「単一段階の外科的介入による治療」に対して 64 万ドルを授与されました。深刻な外傷性脳損傷。」

重度の外傷性脳損傷に苦しむ患者は、2 つの手術を受ける必要があります。1 つは頭蓋骨の一部を切除して脳を腫脹させ、もう 1 つは脳の腫脹が治まった後に失われた骨を置換する手術です。

Detamore と彼のチームは、手術の回数を 1 回に減らす方法を見つけた可能性があります。 それは大したことです。

ハイドロゲル素材の使用

誰かが重度の脳損傷を経験した場合、頭蓋骨の一部を切除して脳を腫脹させる必要があります。 その後、失われた頭蓋骨の一部を置換するために 2 回目の手術が必要になります。

医師が頭蓋骨の上部を切除する片側頭蓋切除術を行う場合、2 回目の手術が必要です。 2 回目の手術では、印刷されたプレートまたは金属プレートに戻すか、元の骨が保存されている場合は元の骨に戻すことができます。 しかし、そのギャップを埋めるために常に2回目の手術があります。」


オクラホマ大学生物医学工学研究者 Michael Detamore 博士

外傷性脳損傷の後遺症 – 記憶喪失、めまい、抑うつ – は、失われた骨が 2 回目の手術で置換されるまで、数週間または数か月後に現れることがあります。 Detamore 氏は、患者はハイドロゲル材料を使用した 1 段階の外科手術で治療できると考えています。

「私たちのアプローチの鍵は、脱塩された骨基質、失活した軟骨、または失活した腱を含む天然材料自体がヒドロゲルの架橋剤である、新しいクラスのヒドロゲル材料です」と Detamore 氏は述べています。 「私たちの材料は、組織粒子とヒアルロン酸のペースト状の前駆体溶液で構成されており、外科医が開いた頭蓋冠欠損領域に簡単に彫刻できるペーストとして機能します。材料は柔軟なままであるため、脳は膨張し、その後脳に置き換えられます。骨を再生し、2 回目の手術の必要性を排除します。

「ハイドロゲルは、練り歯磨きやピーナッツ バターのようなペーストとして始まり、外科医が広げて脳の欠損部の輪郭を描くことができます。ペーストに光を当てると固まります。木のように固くなく、ジェル 0 のようです。柔軟ですが、しっかりしています。」

Detamore は、何百人もの研究者が心理学や薬理学などのさまざまなレンズを通して TBI を研究していることを認識しています。

しかし、OU の研究は前例のないものだと彼は言います。 「私たちのチームは、外傷性脳損傷の治療に役立つツールとして再生医療を使用した最初のチームです。」

ギャップを埋める

Detamore のこの分野への関心は、約 15 年前に学生の研究がペースト状の生体材料に焦点を当てた修士論文委員会の委員を務めたときに始まりました。

「学生の研究は骨再生に最適だろうと思ったのを覚えています。冗談のように聞こえましたが、非常に真剣にフォローアップしました」と彼は言いました. その取り組みは、カンザス大学のコーリー・バークランド博士を主任研究者とする NIH の助成金につながりました。

デタモアは現在の NIH プロジェクトの主任研究者です。 バークランド博士、アイオワ大学病院および診療所で頭頸部手術を専門とする外科医のブライアン・アンドリュース博士、および神経科学者でもう 1 人の主任研究者であるカンザス大学医療センターのランドルフ・ヌード博士も、主導権。

1908年に損傷が最初に確認されて以来、現在のTBIの外科的管理はあまり変わっていません.さらに、TBI を治療するための全身薬物療法などの非外科的選択肢はほとんどありません」と Andrews 氏は述べています。

Andrews は、彼らの仕事がギャップを埋めることを望んでいます。

パートナーシップでの作業

現在、研究チームには 8 人の主要な人員がいます。 Detamore はこのプロセスを次のように説明しています。このプロジェクトを可能にしたのは相乗的な組み合わせであり、それがそのユニークなニッチを可能にするものでもあります.さまざまなタイプの人々が集まっているため、これを行っているのは世界で私たちだけです.」

2016 年、Detamore は OU のギャログリー カレッジ オブ エンジニアリングに新しく設立された Stephenson School of Biomedical Engineering を率いるために雇われました。 彼と当時学生だった Jakob Townsend 博士は、TBI 研究プロジェクトを前進させ続けました。 Townsend は OU を卒業して以来、プロジェクトに貢献し続けており、TBI は軍関係者やスポーツ選手だけに影響を与えるものではないことを強調しています。 それは子供たちに影響を与えます。

「私たちは子供に移植でき、時間の経過とともに子供と共に成長できるものが必要です」と彼は言いました. 「ハイドロゲル材料はそれを達成できます。外科医と話をすると、ハイドロゲルが影響を与えて患者を助けることができるさらに多くの分野について学び続けています。チームの各メンバーは、このプロジェクトがどこまで進むかを楽しみにしています。」

それで、次は何ですか!? Detamore は、答えはラット モデルにあると考えています。 「ラットは明らかに人間と同一ではなく、熟練した神経科学者であれば、モデルとしてのラットには限界があると指摘するだろう. 「これらの制限は認識していますが、調査を開始するための責任ある最初のステップはここから始まります。」



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