Skade er en trist kendsgerning med militærtjeneste, især i krigstid. Ifølge en undersøgelse udført af forskere ved Uniformed Services University of the Health Sciences er langt den mest hyppige bløddelsskader på hud, fedt og muskler.
Af disse er muskelskader især vanskelige at helbrede. Ud over en bestemt størrelse - cirka en kubikcentimeter - kan kroppen ikke gøre det. Som et resultat mister mennesker, der oplever denne form for traumer, kaldet volumetrisk muskeltab, muskelfunktionen og oplever deformation, arvæv eller sammensatte muskler.
Ifølge en undersøgelse fra 2015 i Journal of Rehabilitation Research and Development (en peer-reviewet publikation udgivet af Department of Veterans Affairs), er volumetrisk muskeltab typisk permanent.
"Den nuværende primære standard for pleje af [volumetrisk muskeltab] skader er fysisk rehabilitering, " siger Benjamin Corona, hovedforfatter af undersøgelsen. ”De dokumenterede sager, der er tilgængelige, indikerer ikke signifikant funktionel gendannelse, medmindre der returneres orthoser [seler eller andre enheder]. Fysisk rehabilitering alene vil ikke fremme regenerering af det mistede væv. ”
Corona og hans forskerhold kiggede på optegnelserne over mere end 500 servicemedlemmer, der blev udskrevet fra militæret på grund af kvæstelser mellem 2001 og 2007. De fandt ud af, at de fleste brudte knogler, der blev opretholdt i kamp, resulterer i åbne sår, og at mens knoglen kan repareres ofte, musklerne forlades beskadiget. Tjenestemedlemmer, der har fået brudte knogler, diskvalificeres ofte ikke for tjeneste, ikke på grund af bruddet, men på grund af handicap på grund af bløddelssåret.
"På trods af en enorm mængde opmærksomhed, der er lagt på knogleheling efter åben spidsbrud af type III, baseret på de nuværende fund, er det hensigtsmæssigt at konkludere, at bløddelskomplikationer bidrager med hovedparten til funktionsnedsættelse af reddede lemmer, " skrev forfatterne. "Udviklingen af terapier, der adresserer [volumetrisk muskeltab], har potentialet til at udfylde et betydeligt tomrum i ortopædi."
Historisk set var det bedste behandlingsforløb at bruge en klap af muskler, enten fra en anden del af kroppen eller roteret fra en tilsluttet muskel, til at dække såret. Dette hjælper med at heles, men kan ikke give den normale brug af en uskadet muskel, og derfor er lemmet, hvor skaden forekom, ofte permanent deaktiveret.
”Der har været mange forsøg på at erstatte mistet muskel, ” siger Li Ting Huang, personale videnskabsmand hos Acelity, et bioteknologisk firma, der leverer regenerativ teknologi til Department of Defense. ”Disse [muskelklappetransfereringer] fungerer generelt ikke for godt, for for en muskel til at fungere, har den brug for bevaring, skal den have nerver, der løber gennem den. Så du er nødt til at slags igen forbinde alle nerver og blodkar også, for at holde den implanterede muskel levende og fungere. Dette er noget, der er meget vanskeligt at gøre. ”
Huang leder et nyt muskelregenereringsteknologiprojekt, der sigter mod at ændre virksomhedens eksisterende teknologi til at løse volumetrisk muskeltab.
”Det vigtigste er, åbenbart, at der er det store, ikke-udfyldte kliniske behov for et produkt som dette, især for den patientpopulation, som vi ser på, for militærtjeneste og kvinder, ” siger Huang.
Acelity ommarkerede for et par år siden, men dets kerneforretninger befinder sig i sårfornyelse, og dets produkter findes i militær- og veteranhospitaler såvel som offentlige og endda i krigszoner. De inkluderer primært sårbehandling med negativt tryk (som trækker væske ud og bringer blod til såret), baner af organisk materiale kaldet vævsmatriser til genopretning af hudsår og en konserveringsopløsning, der holder vævsmatriserne levedygtige i op til to år.
Disse matrixer er, hvad Huang springer fra, da hun bygger sin muskelregenereringsteknologi.
Hun starter med en svinemuskulatur og bruger en proprietær proces, der striber vævet fra alle cellekomponenter, som kan forårsage betændelse eller endda blive afvist af kroppen. Det resulterende materiale, kaldet en acellulær muskelmatrix, ligner uhyggeligt som ægte muskler, komplet med struktur og fibre, bortset fra at det er bleg og næsten gennemskinnelig.
Derefter implanteres matrixen kirurgisk, idet den sørger for at justere den, så den passer til det eksisterende væv. Med rehabilitering og terapi for at hjælpe det eksisterende muskelvæv med at vokse argumenterer Huang for, at det kan reparere musklerne sammen igen.
En nyere artikel i Biomaterials af Corona undersøger brugen af acellulære matrixer til helbredelse af volumetrisk muskeltab. Hans konklusion er mindre rosenrød, idet han konkluderede, at selvom muskelinddrivelse forekommer, er det ikke i en sådan grad, at det giver den kræft, der kræves for, at musklen kan operere. ”De nuværende data understøtter ikke kapaciteten hos acellulære biologiske stilladser til at fremme et fysiologisk meningsfuldt volumen af skeletmuskelvæv, ” skrev Corona og medforfatter Sarah Greising. Når det er sagt tilføjer de, at "acellulære biologiske stilladser forbliver et vigtigt værktøj til VML-reparation, der fortsat bør udvikles i forbindelse med andre biomateriale, biologiske og rehabiliterende terapeutiske strategier."
Huang siger, at hun har fået processen til at arbejde i rotter. Dernæst kommer større dyr, og hun er ikke interesseret i at spekulere længere end det, selvom hun siger, at hun arbejder på at udvide størrelsen på matrixerne, som oprindeligt var omkring seks centimeter kvadratisk.
”Personligt for mig har dette projekt været et af de mest tilfredsstillende projekter, jeg har arbejdet på, ” siger hun. ”Især da det kan hjælpe en patientpopulation, der har ofret så meget for vores land.”
