0:00:06.669,0:00:10.171
Μπορεί ένα ανθρώπινο οστό [br]να αναπτυχθεί έξω από το σώμα;

0:00:10.171,0:00:12.439
Η απάντηση μπορεί να είναι σύντομα «ναι»,

0:00:12.439,0:00:15.327
αλλά πριν δούμε πως αυτό είναι δυνατόν,

0:00:15.327,0:00:18.939
χρειάζεται να δούμε πως τα οστά [br]μεγαλώνουν φυσικά μέσα στο σώμα.

0:00:19.319,0:00:23.846
Τα περισσότερα οστά σχηματίζονται[br]στο έμβρυο ως μαλακός, ευλύγιστος χόνδρος.

0:00:23.846,0:00:26.506
Κύτταρα που φτιάχνουν οστό,[br]αντικαθιστούν τον χόνδρο

0:00:26.506,0:00:30.438
με ένα σπογγώδες πλέγμα από μεταλλικά[br]στοιχεία, όπως ασβέστιο και φώσφορο.

0:00:30.968,0:00:33.315
Το πλέγμα σκληραίνει[br]καθώς οι οστεοβλάστες,

0:00:33.315,0:00:35.782
ειδικά κύτταρα που σχηματίζουν οστό,

0:00:35.782,0:00:38.945
αποθέτουν περισσότερα μέταλλα,[br]προσδίδοντας οστική δύναμη.

0:00:39.285,0:00:42.022
Παρόλο που το πλέγμα δεν αποτελείται [br]από ζωντανά κύτταρα,

0:00:42.022,0:00:45.194
δίκτυα αιμοφόρων αγγείων, νεύρων[br]και άλλων ζωντανών ιστών

0:00:45.194,0:00:47.435
αναπτύσσονται μέσα σε ειδικά κανάλια.

0:00:47.655,0:00:49.633
Και κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης,

0:00:49.633,0:00:52.417
μια λεγεώνα οστεοβλαστών[br]ενδυναμώνει τον σκελετό

0:00:52.417,0:00:54.979
που προστατεύει τα όργανα μας,[br]επιτρέπει την κίνηση,

0:00:54.979,0:00:57.045
παράγει αιμοσφαίρια και άλλα.

0:00:57.345,0:00:59.598
Αλλά αυτή η διαδικασία από μόνη της,

0:00:59.598,0:01:02.698
δεν είναι αρκετή για να κάνει τα οστά[br]ισχυρά και λειτουργικά.

0:01:03.158,0:01:05.194
Εάν πάρετε ένα οστό που φτιάχτηκε έτσι,

0:01:05.194,0:01:06.733
του κολλήσετε μύες,

0:01:06.733,0:01:09.274
και προσπαθήσετε να σηκώσετε[br]ένα μεγάλο βάρος μ' αυτό,

0:01:09.274,0:01:12.643
το οστό πιθανότατα [br]θα σπάσει από την πίεση.

0:01:13.023,0:01:14.823
Αυτό δεν συμβαίνει συχνά σε εμάς

0:01:14.823,0:01:17.232
επειδή τα κύτταρά μας συνεχώς ενισχύουν

0:01:17.232,0:01:19.824
και φτιάχνουν οστό όπου χρειάζεται,

0:01:19.824,0:01:22.625
μια αρχή που ονομάζουμε νόμο του Βολφ.

0:01:23.235,0:01:26.284
Παρόλα αυτά, τα συστατικά [br]των οστών είναι περιορισμένα

0:01:26.284,0:01:28.374
και το νέο ισχυρό οστό

0:01:28.374,0:01:32.105
μπορεί να σχηματιστεί μόνο [br]εάν υπάρχει αρκετό υλικό.

0:01:32.545,0:01:35.851
Ευτυχώς, οι οστεοβλάστες που χτίζουν οστό

0:01:35.851,0:01:39.977
έχουν το αντίβαρό τους,[br]τους οστεοκλάστες - τους ανακυκλωτές.

0:01:40.347,0:01:44.559
Οι οστεοκλάστες διασπούν με οξέα [br]και ένζυμα το περιττό μεταλλικό πλέγμα

0:01:44.559,0:01:47.912
έτσι ώστε οι οστεοβλάστες [br]να μπορούν να προσθέσουν υλικό.

0:01:48.472,0:01:52.333
Ένας κύριος λόγος που οι αστροναύτες[br]πρέπει να ασκούνται συνεχώς σε τροχιά

0:01:52.333,0:01:56.207
είναι η έλλειψη σκελετικής τάσης[br]σε ελεύθερη πτώση.

0:01:56.847,0:01:58.907
Όπως προβλέπεται από το νόμο του Βολφ,

0:01:58.907,0:02:02.554
αυτό κάνει τους οστεοκλάστες [br]πιο ενεργούς από τους οστεοβλάστες,

0:02:02.554,0:02:05.648
με αποτέλεσμα την απώλεια[br]της οστικής μάζας και δύναμης.

0:02:06.068,0:02:09.473
Όταν όντως σπάνε τα οστά, το σώμα σας[br]έχει μια καταπληκτική ικανότητα

0:02:09.473,0:02:13.504
να ανακατασκευάζει το τραυματισμένο οστό[br]ως εάν το σπάσιμο δεν είχε συμβεί ποτέ.

0:02:13.854,0:02:16.515
Ορισμένες καταστάσεις,[br]όπως η αφαίρεση καρκίνου,

0:02:16.515,0:02:18.213
τραυματικά ατυχήματα,

0:02:18.213,0:02:22.862
και γενετικές ανωμαλίες, υπερβαίνουν[br]τη ικανότητα του σώματος για επισκευή.

0:02:23.282,0:02:27.490
Ιστορικά, οι λύσεις συμπεριλάμβαναν[br]το γέμισμα των οπών με μέταλλο,

0:02:27.490,0:02:29.088
οστά ζώων,

0:02:29.088,0:02:31.630
ή κομμάτια οστών από ανθρώπινους δότες,

0:02:31.630,0:02:35.318
αλλά κανένα από αυτά δεν είναι ιδανικό,[br]καθώς μπορούν να προκαλέσουν μολύνσεις

0:02:35.318,0:02:37.633
ή να απορριφθούν [br]από το ανοσοποιητικό σύστημα,

0:02:37.633,0:02:41.091
και δεν μπορούν να διεξάγουν [br]όλες τις λειτουργίες των υγιών οστών.

0:02:41.451,0:02:46.089
Ιδανική λύση θα ήταν να αναπτυχθεί οστό[br]από τα κύτταρα του ίδιου του ασθενούς

0:02:46.089,0:02:49.710
προσαρμοσμένο στο ακριβές σχήμα της οπής,

0:02:49.710,0:02:53.438
και αυτό ακριβώς οι επιστήμονες[br]προσπαθούν να κάνουν τώρα.

0:02:53.978,0:02:55.873
Να πως δουλεύει.

0:02:55.873,0:02:59.803
Πρώτα, οι γιατροί παίρνουν βλαστοκύτταρα[br]από το λιπώδη ιστό του ασθενούς

0:02:59.803,0:03:04.468
και με τομογραφία καθορίζουν τις ακριβείς[br]διαστάσεις του ελλίποντος οστού.

0:03:05.178,0:03:07.723
Στη συνέχεια, φτιάχνουν [br]το ακριβές μοντέλο της οπής,

0:03:07.723,0:03:09.398
είτε με τρισδιάστατους εκτυπωτές,

0:03:09.398,0:03:11.997
ή με αποκυτταριωμένο οστό αγελάδας.

0:03:11.997,0:03:14.803
Αυτά είναι οστά, απ' όπου [br]έχουν αφαιρεθεί όλα τα κύτταρα

0:03:14.803,0:03:17.889
και έμεινε μόνο το σπογγώδες[br]μεταλλικό πλέγμα.

0:03:17.889,0:03:21.114
Στη συνέχεια προσθέτουν τα βλαστοκύτταρα [br]του ασθενούς στο πλέγμα

0:03:21.114,0:03:23.099
και τα τοποθετούν σε ένα βιοαντιδραστήρα,

0:03:23.099,0:03:27.266
μια συσκευή που προσομοιώνει τις συνθήκες [br]που επικρατούν στο εσωτερικό του σώματος.

0:03:27.876,0:03:31.017
Η θερμοκρασία, η υγρασία, η οξύτητα[br]και τα θρεπτικά συστατικά,

0:03:31.017,0:03:34.558
όλα πρέπει να είναι σωστά[br]για να διαφοροποιηθούν τα βλαστοκύτταρα

0:03:34.558,0:03:36.927
σε οστεοβλάστες και άλλα κύτταρα,

0:03:36.927,0:03:38.729
να αποικίσουν το μεταλλικό πλέγμα,

0:03:38.729,0:03:41.233
και να το ανακατασκευάσουν[br]με ζωντανό ιστό.

0:03:41.873,0:03:43.645
Αλλά υπάρχει κάτι που λείπει.

0:03:43.645,0:03:45.312
Θυμάστε το νόμο του Βολφ;

0:03:45.312,0:03:48.140
Ένα τεχνητό οστό [br]πρέπει να βιώσει πραγματικό στρες,

0:03:48.140,0:03:51.093
αλλιώς θα βγει αδύναμο και εύθραυστο,

0:03:51.093,0:03:54.655
και έτσι ο βιοαντιδραστήρας συνεχώς[br]διοχετεύει υγρά γύρω από το οστό,

0:03:54.655,0:03:58.986
και η πίεση «λέει» στους οστεοβλάστες[br]να προσθέσουν οστική πυκνότητα.

0:03:59.496,0:04:02.113
Βάλτε όλα αυτά μαζί ,[br]και μέσα σε τρεις εβδομάδες,

0:04:02.113,0:04:04.990
το ζωντανό πλέον οστό μπορεί[br]να βγει από το βιοαντιδραστήρα

0:04:04.990,0:04:07.588
και να εμφυτευθεί στο σώμα του ασθενούς.

0:04:07.888,0:04:11.710
Ενώ δεν είναι ακόμη βέβαιο ότι η μέθοδος [br]αυτή θα λειτουργήσει για ανθρώπους,

0:04:11.710,0:04:14.922
όστα ανεπτυγμένα στο εργαστήριο[br]έχουν ήδη εμφυτευθεί επιτυχώς

0:04:14.922,0:04:16.936
σε γουρούνια και άλλα ζώα,

0:04:16.936,0:04:20.895
και δοκιμές σε ανθρώπους [br]μπορεί να αρχίσουν μέσα στο 2016.