Kadal bisa menumbuhkan seluruh anggota tubuh. Cacing pipih, bintang laut, dan teripang tumbuh di seluruh tubuh. Hiu terus-menerus mengganti gigi yang hilang, seringkali menumbuhkan lebih dari 20.000 gigi seumur hidup. Bagaimana cara mentransfer kekuatan super praktis ini kepada orang-orang? Jawaban: melalui inovasi pengobatan regeneratif yang mutakhir. Sementara data besar dan kecerdasan buatan membentuk kembali praktik medis kita dan menciptakan terapi baru, pengobatan regeneratif bertujuan untuk menggantikan dan meremajakan tubuh fisik kita.
Bisakah semua organ tubuh manusia diperbarui?
Tiga teknologi regeneratif sedang dikembangkan yang bersama-sama memungkinkan kita untuk sepenuhnya dan sepenuhnya meningkatkan dan bahkan mengganti organ vital manusia:
- Pemulihan: sel induk, mesin regeneratif tubuh
- Penggantian: regenerasi organ dan bioprinting
- Peremajaan: darah muda dan parabiosis
Mari selami perspektif keabadian.
Pembaruan dan sel induk: mesin regeneratif tubuh
Sel induk adalah sel yang tidak dapat memutuskan yang dapat berubah menjadi sel khusus - jantung, neuron, hati, paru-paru, kulit, dan sebagainya. Mereka juga dapat membelah untuk menghasilkan lebih banyak sel induk.
Video promosi:
Seorang anak atau orang dewasa muda memiliki banyak dari sel induk ini dan mereka bertindak sebagai sistem pemulihan bawaan. Mereka sering dipanggil ke lokasi cedera atau peradangan untuk memperbaiki dan mengembalikan fungsi normal.
Namun seiring bertambahnya usia, stok sel punca kita mulai berkurang dengan faktor 100 - 10.000, tergantung pada jaringan dan organ. Selain itu, sel induk mengalami mutasi genetik yang menurunkan kualitas dan efisiensi pembaruan dan perbaikan tubuh Anda.
Pikirkan sel punca sebagai tim perbaikan di rumah yang baru Anda bangun. Ketika rumah baru dan tukang reparasi masih muda, tidak akan sulit untuk memperbaiki apa pun. Tetapi seiring bertambahnya usia tukang dan jumlah mereka berkurang, rumah Anda secara bertahap menurun dan akhirnya runtuh.
Bagaimana jika kita bisa memperbaiki dan meremajakan populasi sel induk?
Salah satu pilihan untuk pemulihan dan peremajaan adalah dengan mengekstrak dan memusatkan sel induk dewasa autologous Anda sendiri dari tempat-tempat seperti jaringan adiposa (atau adiposa) atau jembatan tulang.
Namun, sel punca ini lebih sedikit jumlahnya dan telah mengalami mutasi (bergantung pada usia Anda) jika dibandingkan dengan "kode sumber" asli. Banyak ilmuwan dan dokter sekarang lebih memilih sumber alternatif: memperoleh sel induk dari plasenta atau tali pusar yang tersisa setelah melahirkan. Sel induk ini, tersedia dalam jumlah besar dan berisi perangkat lunak utuh bayi baru lahir, dapat disuntikkan ke dalam persendian atau secara intravena untuk peremajaan dan revitalisasi.
Bayangkan sel induk ini sebagai pabrik kimia yang menghasilkan faktor pertumbuhan penting yang dapat membantu mengurangi peradangan, melawan penyakit autoimun, meningkatkan massa otot, memperbaiki persendian, dan bahkan merevitalisasi kulit dan menumbuhkan kembali rambut.
Selama sepuluh tahun terakhir, jumlah publikasi penelitian terkait sel punca telah meningkat 40 kali setahun, dan pasar sel punca diharapkan tumbuh menjadi $ 297 miliar pada tahun 2022.
Inisiatif yang berkembang dalam penelitian dan pengembangan pilihan pengobatan untuk penyakit kronis dan meningkatnya permintaan akan pilihan pengobatan regeneratif adalah kekuatan pendorong paling signifikan di balik industri yang sedang berkembang ini.
Ahli biologi yang dipimpin oleh Koji Nishida dari Universitas Osaka di Jepang telah menemukan cara baru untuk menumbuhkan dan mengembangkan jaringan yang menyusun bola mata manusia. Ilmuwan dapat menumbuhkan retina, kornea, lensa mata, dan lainnya hanya dengan menggunakan sedikit sampel kulit orang dewasa.
Dalam sebuah penelitian di Stanford, tujuh dari delapan belas penderita stroke yang setuju untuk menjalani pengobatan sel induk menunjukkan peningkatan yang signifikan dalam fungsi motorik. Perawatan ini dapat bekerja untuk penyakit neurodegeneratif lainnya seperti Alzheimer, Parkinson dan ALS.
Para dokter di USC Neurorehabilitation Center menyuntikkan sel punca ke tulang belakang leher yang terluka dari pria berusia 21 tahun yang baru saja lumpuh. Tiga bulan kemudian, dia menunjukkan peningkatan yang signifikan dalam kepekaan dan gerakan di kedua tangannya.
Pada 2019, dokter di Inggris menyembuhkan pasien HIV untuk kedua kalinya dalam sejarah, berkat efektivitas sel punca. Setelah pengobatan sel induk hematopoietik alogenik pasien kanker (dengan HIV) dengan limfoma Hodgkin, pasien mulai remisi HIV jangka panjang - 18 bulan, yang berlanjut pada saat penelitian dipublikasikan.
Penggantian: regenerasi organ dan pencetakan 3D
Pada Januari 2019, di AS saja, lebih dari 113.000 orang menunggu antrean transplantasi organ - dan setiap 10 menit seseorang ditambahkan ke antrean tersebut.
Sejumlah besar orang yang membutuhkan "suku cadang" tidak pernah masuk daftar tunggu. Dan rata-rata 20 orang meninggal setiap hari saat menunggu transplantasi. Organ sangat kurang.
Permintaan yang berlebihan untuk donasi organ hanya akan meningkat karena teknologi - seperti mobil tanpa pengemudi - membuat dunia menjadi tempat yang lebih aman. Dan banyak donor organ adalah akibat dari kecelakaan mobil dan sepeda motor. Kendaraan yang lebih aman berarti lebih sedikit kecelakaan dan donor.
Jelas, pengobatan substitusi dan restoratif (regeneratif) menyajikan peluang besar di sini.
Penjual organ
CEO United Therapeutics Martin Rothblatt, mantan wirausahawan kedirgantaraan (dia adalah pendiri Sirius Satellite Radio), mengubah karier pada tahun 1990-an setelah putrinya menderita penyakit paru-paru langka.
Saat ini dia bekerja di industri penggantian organ. Awalnya, Rothblatt berfokus pada penyakit paru-paru sambil mengerjakan paru-paru pengganti. Untuk mencapai tujuan ini, perusahaannya, United Therapeutics, telah mengerjakan beberapa teknologi secara paralel.
Paru-paru pencetakan 3D
Pada tahun 2017, United bekerja sama dengan salah satu perusahaan percetakan 3D terbesar di dunia - 3D Systems - untuk membuat bioprinter kolagen dan membayar perusahaan lain, 3Scan, untuk mengiris paru-paru dan membuat peta detail bagian dalam mereka.
Bioprinter Sistem 3D sekarang menggunakan metode stereolitografi. Laser ultraviolet menyinari kumpulan kecil kolagen yang diolah dengan molekul peka cahaya. Dimanapun laser berhenti, kolagen mengeras.
Secara bertahap objek yang dicetak akan dipenuhi dengan lapisan baru. Printer saat ini dapat menumpuk kolagen dengan resolusi sekitar 20 mikrometer, tetapi resolusi skala mikrometer akan diperlukan untuk memastikan fungsi paru-paru.
Setelah perancah kolagen paru-paru dicetak, langkah selanjutnya adalah menyuntikkan sel manusia ke dalamnya - yang disebut proses rekelularisasi. Tujuannya di sini adalah untuk menggunakan sel punca yang tumbuh di perancah dan berdiferensiasi, yang pada akhirnya memberikan fungsionalitas yang tepat. Semua indikasi menunjukkan bahwa pendekatan ini mungkin berhasil.
Pada tahun 2018, ahli bedah eksperimental Universitas Harvard, Harald Ott, melaporkan bahwa ia telah memompa miliaran sel manusia (dari tali pusat dan memotong paru-paru) ke dalam paru-paru babi, tanpa selnya sendiri. Ketika tim Ott menyambungkan kembali organ tersebut ke sirkulasi babi, fungsinya menjadi tidak sempurna.
Manusiawi paru-paru babi
Strategi produksi organ Rothblatt lainnya disebut xenotransplantation, yaitu gagasan untuk mentransplantasikan organ hewan ke manusia yang perlu diganti.
Mengingat bahwa organ babi dewasa memiliki ukuran dan bentuk yang serupa dengan manusia, United Therapeutics berfokus pada modifikasi genetika babi agar manusia dapat menggunakan organnya. "Ini bukan masalah besar," kata Rothblatt pada 2015. "Ini mengedit satu gen demi gen lainnya."
Untuk mencapai tujuan ini, United Therapeutics telah melakukan sejumlah investasi di perusahaan seperti Revivicor dan Synthetic Genomics, dan telah menandatangani perjanjian pendanaan besar dengan University of Maryland, University of Alabama dan New York Presbyterian / Columbia Medical Center untuk membuat program xenotransplantasi jantung, ginjal dan paru-paru yang baru. masing-masing. Rothblatt berharap untuk melihat transplantasi manusia pertama dalam tiga sampai empat tahun.
Sebagai persiapan untuk hari itu, United Therapeutics memperoleh 132 hektar tanah di Research Triangle Park dan membangun laboratorium medis seluas 140.000 meter persegi yang pada akhirnya akan menghasilkan hingga 1.000 paru-paru babi yang sehat - xenolung - dari babi yang dimodifikasi secara genetik setiap tahunnya.
Sistem perfusi paru ex vivo
Selain pencetakan 3D dan rekayasa genetika paru-paru babi, Rothblatt telah memulai pendekatan jangka pendek ketiga untuk meningkatkan pasokan paru-paru bagi mereka yang membutuhkan.
Hanya sekitar 30 persen dari paru-paru donor potensial yang memenuhi kriteria transplantasi; Dari jumlah tersebut, hanya 85% yang dapat digunakan setelah tiba di pusat bedah. Akibatnya, hampir 75% kemungkinan paru-paru tidak pernah sampai pada penerima yang membutuhkan.
Bagaimana jika paru-paru ini bisa diperbaiki? Inilah tepatnya pendekatan Dr. Rothblatt selanjutnya.
Pada tahun 2016, United Therapeutics menginvestasikan $ 41,8 juta di TransMedics, sebuah perusahaan yang berbasis di Massachusetts yang mengembangkan sistem perfusi ex vivo untuk paru-paru, jantung, dan ginjal yang didonasikan.
Sistem Perfusi XVIVO mengambil paru-paru dengan kualitas marginal yang awalnya tidak memenuhi kriteria untuk transplantasi, melakukan perfusi dan ventilasi dalam kondisi termal normal, sehingga ahli bedah dapat mengevaluasi kembali kesesuaian cangkok.
Darah muda dan parabiosis
Apa itu parabiosis? Dipercaya bahwa transfusi darah secara teratur kepada individu yang lebih muda dan bugar secara fisik dapat memperlambat proses penuaan secara signifikan. Dan ini sudah terjadi sekarang.
Studi oleh Stanford dan Harvard telah menunjukkan bahwa hewan yang lebih tua, ketika ditransfusikan dengan darah hewan muda, menunjukkan regenerasi di banyak jaringan dan organ.
Kebalikannya juga benar: hewan muda menua lebih cepat ketika mereka menerima darah dari hewan yang lebih tua. Memanfaatkan air mancur virtual awet muda ini rumit.
Ambrosia
Satu perusahaan, startup yang berbasis di San Francisco bernama Ambrosia, baru-baru ini memulai uji coba praktis parabiosis. Protokol mereka sederhana: Peserta sehat berusia 35 tahun ke atas menerima transfusi plasma dari donor di bawah usia 25 tahun, dan para ilmuwan memantau darah mereka selama dua tahun ke depan, mencoba menentukan indikator molekuler kesehatan dan penuaan.
Pendiri Ambrosia Jesse Karmazin menjadi tertarik untuk memulai perusahaan parabiosis setelah melihat data hewan dan penelitian manusia yang mengesankan di luar negeri: dalam setiap percobaan, subjek mengalami pembalikan gejala penuaan di hampir semua sistem organ utama. "Efeknya tampaknya hampir permanen," katanya. "Ini hampir seperti memulihkan ekspresi gen."
Memperkenalkan sel punca darah tali pusat Anda sendiri seiring bertambahnya usia dapat memiliki manfaat yang luar biasa untuk umur panjang. Setelah siaran pers FDA pada Februari 2019, Ambrosia berhenti merawat klien beberapa bulan setelah memulai operasi.
Dapat dipahami bahwa FDA telah menyuarakan keprihatinan tentang praktik parabiosis karena hingga saat ini data klinis yang mendukung efektivitas pengobatan masih sangat kurang.
Elevian
Di ujung lain spektrum reputasi adalah Elevian, sebuah perusahaan rintisan dari Universitas Harvard. Elevian mendekati umur panjang dengan strategi yang cermat dan berbasis sains. Peter Diamandis menjadi penasihat dan investor di Elevian.
CEO Perusahaan Mark Allen, M. D., telah bergabung dengan belasan PhD dari Harvard. Pendiri ilmiah Elevian bergabung dengan perusahaan tersebut setelah mengidentifikasi faktor sirkulasi spesifik yang mungkin bertanggung jawab atas efek "darah muda".
Satu contoh: molekul yang terbentuk secara alami yang dikenal sebagai "faktor diferensiasi pertumbuhan 11", atau GDF11. Setelah diperkenalkan pada tikus tua, banyak efek regeneratif dari darah muda direproduksi, jantung, otak, otot, paru-paru dan ginjal diregenerasi.
Secara khusus, suplementasi GDF11 mengurangi hipertrofi jantung terkait usia, mempercepat pemulihan otot rangka, meningkatkan toleransi olahraga, meningkatkan fungsi otak dan aliran darah otak, dan meningkatkan metabolisme.
Elevian sedang mengembangkan berbagai agen terapeutik yang mengatur GDF11 dan faktor sirkulasi lainnya. Tujuannya adalah untuk memulihkan kemampuan alami tubuh untuk beregenerasi, yang diyakini Elevian dapat mengatasi sejumlah penyebab penyakit terkait usia dan membalikkan atau mencegah banyak penyakit yang terkait dengan penuaan dan memperpanjang harapan hidup sehat.
Apakah kita mendekati keabadian?
Pada tahun 1992, futuris Leland Kaiser menciptakan istilah "pengobatan regeneratif":
"Sebuah cabang kedokteran baru akan berkembang yang akan mencoba untuk mengubah perjalanan penyakit kronis dan dalam banyak kasus akan memperbaiki sistem organ yang lelah dan lemah."
Sejak saat itu, industri obat regeneratif yang kuat telah tumbuh secara eksponensial, dan pertumbuhan yang cepat ini diperkirakan akan terus berlanjut. Perpanjangan radikal kehidupan manusia ada di cakrawala. Sebentar lagi, kita semua akan mendapatkan kekuatan super regeneratif yang sebelumnya hanya dimiliki oleh segelintir hewan dan pahlawan super dari komik.
Ilya Khel
