许多人没有意识到，在血液之后，骨骼是全球移植次数第二多的人体组织，每年在全球范围内进行超过200万例手术，费用超过50亿美元。
如果你的一块健康骨骼因事故或疾病而丢失，或者你天生的骨骼形状不合适，你该怎么办？历史上的解决方法包括使用动物骨骼或取自人类捐献者的骨块，但人体相当挑剔。当身体把它视为异物而加以排斥时，就会出现诸多并发症，导致感染或移植失败。
因此，即便在今天，对于像Roger Ebert这样的患者，金标准疗法仍是自体骨移植。Roger Ebert是已故的美国电影评论家，他的下颌骨因癌症而丢失。自体骨移植基本上是一种委婉说法，指的是从身体的一个部位切取一块骨头，再将其植入另一个部位。
自体骨移植这类手术 需要 一个委婉的说法。虽然它是我们目前的最佳选择，但它仍远非理想。手术具有侵入性和破坏性，可能给患者带来一系列新问题，包括需要多次手术。Roger Ebert的情况就是如此：由于医生从他的髋部和肩部取骨，他此后余生都一直跛行。对于儿童病例，自体骨移植更是糟糕的选择，往往根本没有足够的骨头可供取用。
因此，数以百万计的患者需要更好的骨替代解决方案；随着人口老龄化和世界全球化，此类肌肉骨骼解决方案必须能够持续一生。发明者正在努力满足这一需求。骨骼重建的一项新兴技术是3D打印合成植入物，其形状与患者缺损的解剖形态相匹配，例如来自 Mobelife、 Oxford Performance Materials 和 ConforMIS的产品。其他人则在开发干细胞疗法，例如来自 Stempeutics、 Novadip 或Bonus Biogroup的产品，其中使用库存细胞或采集的成体干细胞来帮助骨再生。
在我们的初创公司 EpiBone，我们提出一种更为激进（也可以说更加自然）的方法，结合了上述两种趋势：培育你自己的骨骼。为何不利用 我们体内每天都在生长骨骼的干细胞 在实验室中培育骨骼？为此，我们需要从患者身上获取两样东西：一次CT扫描，它本质上是一种高分辨率的3D X射线，使我们能够计算并制造出与我们想要培育的骨骼的精确三维形状相符的个性化支架；以及一份脂肪样本，我们从中提取干细胞，然后将其注入3D支架中。
支架和干细胞一同被放入一种称为生物反应器的特殊培养腔室中，该装置模拟人体内部的环境条件。温度、湿度、酸碱度和营养成分都必须恰到好处，干细胞才能转化为成骨细胞、在支架上定植，并以活组织对其进行重塑。三周后，取出的是一块活体人类骨骼，其大小和形状与患者精确匹配。这是一种植入物，由于由你自己的细胞制成，你的身体有望不会排斥它。
在我们将首个个性化实验室培育骨骼植入患者体内之前，仍有大量研究工作有待完成。实验室培育的骨骼已成功植入猪和其他动物体内，但我们仍需证明该方法对人类同样有效。
EpiBone的工作建立在发育生物学的发现之上，即干细胞可以转化为身体的任何部位。我们的创新反过来又将成为更多新发明的基础，其中许多尚无人能想象。如果我们能与活细胞协同工作以培育骨骼，我们或许还能将细胞应用于医学其他领域的突破性新用途，甚至应用于建筑、艺术和时尚等完全不同的领域。
在不断发展的再生医学领域，最令我感到振奋的是，它重新定义了我们自身细胞的角色与潜力。细胞不再仅仅被视为治疗中的被动对象，如今它们已成为主动的作用者。它们是我们的合作伙伴，也是你真正希望纳入团队的那类天然强大的参与者。
前路依然漫长，但我很希望有朝一日回首时能够说，痛苦且问题频出的骨移植已成为过去的一个统计数据。无数现在和未来的患者也同样如此期盼。
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作者：Nina Tandon，Epibone首席执行官兼联合创始人，世界经济论坛 科技先锋
图片：比利时教授Denis Dufrane（布鲁塞尔圣吕克医院组织与细胞治疗中心协调人）于2014年1月14日在比利时展示了X光片上一名患者胫骨孔洞如何接受治疗。路透社/Yves Herman
