การสร้างกระดูกอ่อนและโรคข้อเข่าเสื่อม

การสร้างกระดูกอ่อนใหม่พยายามที่จะฟื้นฟูกระดูกอ่อน (ข้อต่อ) ที่เสียหาย มีการใช้เทคนิคหลายอย่างในการสร้างกระดูกอ่อน ในขณะที่มีการใช้สิ่งเหล่านี้ในปัจจุบันนักวิจัยยังคงมองหาวิธีการใหม่ ๆ ในการปลูกกระดูกอ่อนเพื่อพยายามให้ผู้คนบรรเทาความเจ็บปวดจากโรคข้อเข่าเสื่อม

กระดูกอ่อนข้อคืออะไร?

เมทริกซ์ของกระดูกอ่อนประกอบด้วยคอลลาเจนโปรตีโอไกลแคนและโปรตีนที่ไม่ใช่คอลลาเจน ในขณะที่กระดูกอ่อนเป็นโครงสร้างที่มีการจัดระเบียบสูงประมาณ 85 เปอร์เซ็นต์ของกระดูกอ่อนเป็นน้ำ ซึ่งจะลดลงเหลือประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์ของผู้สูงอายุ Chondrocytes เป็นเซลล์เดียวที่พบในกระดูกอ่อนซึ่งจะสร้างและรักษาเมทริกซ์ของกระดูกอ่อน

กระดูกอ่อนข้อทำหน้าที่เป็นเบาะและโช้คอัพภายในข้อต่อ มันเป็นเช่นนั้นเพราะมันเป็นแนวที่ปลายของกระดูกทั้งสองที่เป็นข้อต่อ

ความเสียหายของกระดูกอ่อนอาจเกิดจากหลายเงื่อนไข ได้แก่ :

• การบาดเจ็บที่ข้อต่อ
• เนื้อร้ายในหลอดเลือด
• Osteochondritis dissecans
• โรคข้อเข่าเสื่อม
• โรคข้ออักเสบรูมาตอยด์

ข้อต่อที่ได้รับผลกระทบจากความเสียหายของกระดูกอ่อนจะเจ็บปวดแข็งและเคลื่อนไหวได้ จำกัด

ปัญหาคือกระดูกอ่อนมีความสามารถในการรักษาตัวเองได้ จำกัด ดังนั้นกระดูกอ่อนผิวข้อจึงกลายเป็นจุดสนใจของนักวิจัยและวิศวกรเนื้อเยื่อจำนวนมากที่มุ่งมั่นที่จะสามารถปลูกกระดูกอ่อนใหม่และปลูกถ่ายแทนกระดูกอ่อนที่เสียหายหรือสึกหรอได้

ความคืบหน้าด้วยการสร้างกระดูกอ่อนใหม่

มีการพัฒนาเทคนิคหลายอย่างที่แสดงความก้าวหน้าในการสร้างกระดูกอ่อน

• Debridement หรือ abrasion: ศัลยแพทย์ผ่าตัดเอากระดูกอ่อนที่หลุดออกซึ่งทำให้เลือดออกที่ผิวกระดูกและการเจริญเติบโตของ fibrocartilage (กระดูกอ่อนที่เป็นเส้นใยหรือเนื้อเยื่อแผลเป็น) ในบางกรณี fibrocartilage อาจไม่แข็งแรงพอที่จะป้องกันข้อต่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ
• Microfracture: ศัลยแพทย์ทางอาร์โทรสโคปิกจะทำการล้างบริเวณที่ได้รับผลกระทบและทำการเจาะกระดูกหลายครั้ง ออกแบบมาเพื่อกระตุ้นการตกเลือดและการเจริญเติบโตของ fibrocartilage เช่นกัน
• Mosaicplasty หรือ osteochondral autograft transplantation surgery: ศัลยแพทย์จะเอากระดูกที่มีกระดูกอ่อนคลุมบริเวณที่แข็งแรงของข้อต่อออกแล้วปลูกถ่ายไปยังบริเวณที่เสียหาย
• แผ่นปิดช่องท้อง: ศัลยแพทย์จะเอาส่วนหนึ่งของ periosteum (เนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่ครอบคลุมกระดูกทั้งหมด) ออกจากหน้าแข้งและปลูกถ่ายไปยังบริเวณที่กระดูกอ่อนได้รับความเสียหาย
• Autologous Chondrocyte Implantation (ACI): ศัลยแพทย์ผ่าตัดเอากระดูกอ่อนส่วนเล็ก ๆ ออกจากหัวเข่า จากนั้นเนื้อเยื่อจะถูกส่งไปยังห้องปฏิบัติการเพื่อทำการเพาะเลี้ยง จำเป็นต้องมีการผ่าตัดครั้งที่สองเพื่อให้สามารถปลูกถ่ายเซลล์ที่ปลูกในห้องปฏิบัติการได้ที่บริเวณกระดูกอ่อนที่เสียหาย
• Osteochondral allografts: กระดูกของผู้บริจาคใช้เพื่อซ่อมแซมกระดูกอ่อนที่เสียหาย
• Matrix Associated Chondrocyte Implantation (MACI): FDA อนุมัติขั้นตอนนี้ในปี 2017 สำหรับผู้ที่อายุต่ำกว่า 55 ปีที่มี "focal chondral บกพร่อง" - รอยโรคที่อาจนำไปสู่โรคข้อเข่าเสื่อมคล้ายกับ ACI แต่ต้องผ่าตัดน้อยกว่า และ chondrocytes จะถูกส่งกลับไปยังศัลยแพทย์บนแพทช์ที่ทำหน้าที่เป็นโครงนั่งร้านเหนือพื้นที่ที่เสียหาย

ขั้นตอนทั้งหมดให้ผลลัพธ์ที่หลากหลาย ยังคงมีคำถามมากมายที่ทำให้เกิดโรคระบาดในการสร้างกระดูกอ่อนใหม่

จำเป็นต้องมีการทดลองทางคลินิกเพิ่มเติมเพื่อค้นหาคำตอบที่ชัดเจนและเพื่อพัฒนาขั้นตอนที่บรรเทาอาการของโรคข้ออักเสบและสร้างทดแทนกระดูกอ่อนที่เสียหายได้อย่างทนทาน

การวิจัยยังคงดำเนินต่อไป

ความท้าทายในการหาทางออกที่ดีกว่าสำหรับการสร้างกระดูกอ่อนใหม่อยู่ในใจของนักวิจัยหลายคน ทั่วโลกมีการวิจัยและเทคนิคใหม่ ๆ อย่างต่อเนื่องเพื่อตรวจสอบเรื่องนี้และผลลัพธ์ในช่วงต้นก็มีแนวโน้มที่ดี

ตัวอย่างเช่นในปี 2008 นักชีววิศวกรรมจากมหาวิทยาลัยไรซ์ค้นพบว่าความกดดันที่รุนแรง (เทียบได้กับที่พบใต้พื้นผิวมหาสมุทรมากกว่าครึ่งไมล์) กระตุ้นให้เซลล์กระดูกอ่อนสร้างเนื้อเยื่อใหม่เนื้อเยื่อใหม่นี้มีคุณสมบัติเกือบทั้งหมดของ กระดูกอ่อนธรรมชาติ

นักวิจัยเชื่อว่าการพัฒนานี้ถือเป็นคำมั่นสัญญาสำหรับการรักษาโรคข้ออักเสบ หัวหน้านักวิจัยเตือนล่วงหน้าว่าจะต้องใช้เวลาหลายปีก่อนที่กระบวนการนี้จะพร้อมสำหรับการทดสอบทางคลินิกในมนุษย์

นอกจากนี้ยังมีการใช้เซลล์ต้นกำเนิดในการปลูกกระดูกอ่อนใหม่สำหรับข้อสะโพกเทียมในเทคนิคที่พัฒนาขึ้นที่ Washington University School of Medicine ในปี 2017 ด้วยความร่วมมือกับ Cytex Therapeutics ความหวังของนักวิจัยเหล่านี้คือการผ่าตัดเปลี่ยนข้อสะโพกเทียม .

เทคนิคนี้แสดงให้เห็นถึงคำมั่นสัญญามากที่สุดสำหรับผู้ที่อายุต่ำกว่า 50 ปีโดยใช้ "โครงนั่งร้านสังเคราะห์ 3 มิติที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ" และปรับผิวข้อสะโพกใหม่เพื่อบรรเทาความเจ็บปวด สำหรับผู้ป่วยโรคข้ออักเสบอาจล่าช้าหากไม่กำจัดความจำเป็นในการสร้างสะโพกใหม่