Stamceller under flyt for benregenerering

Stamceller er unike celler som finnes i kroppen vår og har evnen til å differensiere seg til flere celletyper, inkludert celler som danner ben når de utsettes for passende stimuli. I kombinasjon med tredimensjonale biomaterialer kjent som vekststillas, blir stamceller nå brukt til pasienter med store benfeil eller ikke-sammenhengende brudd. En av de største utfordringene innen stamcelleterapi er å skape riktig miljø for cellene slik at de kan differensiere seg til ønsket celletype, i dette tilfellet ben-dannende celler. Tradisjonelt har dette krevd t bruk av kjemiske eller farmakologiske stimuli, som kanskje ikke er egnet for kliniske anvendelser. Videre er det teknisk vanskelig å dyrke celler sammen med tredimensjonale biomaterialer på grunn av begrensninger i nærings- og gassoverføringen. For å forbedre terapeutisk effektivitet har biomedisinske enheter kalt "bioreaktorer" fått betydelig oppmerksomhet.

I løpet av doktorgradsstudiene utviklet og brukte Shuntaro et perfusjonsbioreaktorsystem i samarbeid med Prof. Jan Hansmann ved Fraunhofer Institute i Tyskland. Han dyrket stamceller fra benmarg på syntetiske tredimensjonale biomaterialer i bioreaktoren og bestemte de optimale forholdene, inkludert strømningshastighet, for å støtte cellevekst og funksjonalitet. Interessant nok viste studiene at passende væskeshear-stress alene kunne indusere endringer i egenskapene til stamcellene, slik at de ble mer tilbøyelige til å bli ben-dannende celler, spesifikt osteoblaster, uten behov for kjemisk tilsetning. Videre avslørte studiene de biologiske mekanismene bak hvordan mekaniske stimuli fra væskestrøm kunne endre skjebnen til stamcellene. Disse funnene understreker nytten av bioreaktorsystemet i stamcelleterapi og bidrar til en bedre forståelse av den mekaniske reguleringen av stamceller for benregenerasjon, noe som forbedrer effektiviteten, sikkerheten og kostnadseffektiviteten i stamcelleterapien.

Personalia

Shuntaro Yamada, født i Japan, er tannlege med bakgrunn i stamcellebiologi og kraniofacial regenerering. Etter endt utdanning ved Kanagawa Dental University i Japan fullførte han et masterprogram i regenerativ odontologi i Storbritannia. Doktorgradsarbeidet ble utført ved Senter for translasjonell oral forskning, Institutt for klinisk odontologi, Det medisinske fakultet ved Universitetet i Bergen.