https://frosthead.com

Ezt hallgassa meg, 2017: A tudósok új füleket hoznak létre 3D-nyomtatás és emberi őssejtek segítségével

Kezdetben ott volt a fülhallgató: meztelen, rózsaszínű, hátán egy groteszk fülszerű függesztés volt a gyermek fülének mérete. Amikor az egérnövelt „fül” képe - amely valójában egy tehén térdéből vett porc és egy rágcsálóba ültetett porc - terjedt az interneten, sokkolta a tudósokat és a nyilvánosságot. Ugyanakkor azt is felvette, hogy a szövettechnika forradalmasítsa a lehetőségeket azok számára, akiknek szervekre vagy testrészekre van szükség - ebben az esetben fülre.

kapcsolodo tartalom

  • A kutatók az őssejtekből kisméretű emberi gyomrot nőttek fel
  • A két legújabb Nobel-díjas megnyitotta a Pandora őssejt-kutatási és -klónozási dobozát

Sajnos a tudomány nem mindig mozog zökkenőmentesen. Így 20 évvel később a politikai és bürokratikus akadályok azt jelentették, hogy a géntechnológiával módosított fülek továbbra sem érhetők el a kereskedelemben az Egyesült Államokban, ahol több százezer ember szenvedett fülsérüléseket lövések által okozott seb, fülrák vagy mikrotia miatt. a külső fül rendellenessége. (Kínában azok a kutatók, akik kifejlesztették a fülhallgatót, jelenleg kipróbálják azt a technikát, amellyel a porc fülbe növekszik az emberi betegnél.)

Most az USA és az Egyesült Királyság kutatóinak csapata arra törekszik, hogy ezt megváltoztassa. A fülhallgató ihlette, a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem és az Edinburgh-i Egyetem Regeneratív Orvostudományi Központjának orvosai új technikát fejlesztettek egy teljesen kialakult emberi fül termesztésére, a betegek saját őssejtjeinek felhasználásával. Egy fül 3D-s nyomtatott polimer formájával kezdődik, amelyet beültetnek a zsírból vett őssejtekbe. Mivel ezek az őssejtek porcokra differenciálódnak, a polimer állvány lebomlik, így teljes „fül” marad érett porcsejtekből.

Az új megközelítés „megváltoztathatja a műtéti ellátás minden szempontját” - mondja Dr. Ken Stewart, az egyik kutató és a Beteg Gyermekek Királyi Kórházának plasztikai sebésze.

A kutatók a mikrotia gyermekeire összpontosítanak, amely veleszületett deformáció miatt a beteg fülének fejletlensége alakul ki. Ez a betegség az embereknek a fejük egyik vagy mindkét oldalán akasztott porc- és bőrdarab, valamint számos hallásprobléma marad. Jelenleg, ha a mikrotia betegnek új fülre van szüksége, a sebésznek be kell mennie a testébe, és kölcsönöznie kell a porcot a bordaról. A sebész ezt követően a porcot a fül alakjába ragasztja, a bőr alá helyezi a páciens fejének oldalán, és további bőrt olt a tetején. A módszer kockázatos és összetett, és nem hoz létre fülöt, amely valóban a beteg részét érzi magát.

Az új módszerhez Stewart Artec 3D szkennert használ a digitális modell létrehozására a beteg érintetlen füléről, így kinyomtatható. (Ha a mikrotia betegnek két érintett füle van, akkor Stewart egy családtag fülét fogja modellként használni.) A modell olyan szintetikus polimerekből készül, amelyek a kutatók szerint az őssejtek számára vonzóak, vagyis az őssejtek hajlamosak rögzítse Kollégái, Bruno Péault szövetregenerációs szakértő és Chris West plasztikai sebészet klinikai előadója, majd a 3D-s nyomtatott modellt az őssejtekbe injektálják, amelyeket sejtválogatóval tisztítanak meg a páciens szövetéből.

Ennek kulcsa az a tény, hogy az őssejtek zsírból származnak. Először, az őssejtek kivonása sokkal kevésbé invazív, mint a csontvelő extrahálása. De a zsír a legmegfelelőbb őssejteket is tartalmazza az ilyen folyamatokhoz, mivel bőségesek és könnyen kinyerhetők, amint azt a kutatók bebizonyították a Stem Cell Research & Therapy folyóiratban márciusban közzétett cikkben . Ráadásul a zsírszövet mezenchimális őssejteket tartalmaz: erős őssejteket, amelyek képesek új csontokba, porcokba, izmokba és zsírokba növekedni.

A kutatók hangsúlyozzák, hogy ez a technológia messze túlmutat a mikrotia felett. Ez olyan betegek esetében is alkalmazható, akiknél a fül elvesztette a fülét, vagy akiknek más, porcból készült testrészekre van szükségük - például egy új orrra, új térdízületekre vagy csípőízületekre. Még akkor is elősegíti azokat a betegeket, akiknek több zsírra van szükségük; mondjuk, ha arccal lőnek, és elveszítik egy jó darabot az arccsontuk.

Miért tartott ilyen sokáig?

Az őssejtkutatás az Egyesült Államokban, különösen az embrionális őssejteket érintő kutatások már régóta vonzódnak a konzervatív és vallási csoportoktól. Az embrió őssejt-kutatások szövetségi támogatását 2001-ben a Bush második kormánya nagymértékben korlátozta. Bár Obama elnök később megdöntötte Bush elnöki parancsát, és 2009-ben nyitotta meg az ajtákat további őssejt-kutatásokhoz, továbbra is fennmaradnak a vestibiális korlátozások. Az Edinburgh-i Nyugat szerint az USA-ban az összes tanulmány során átadott takarmány-iránymutatások „bizonyos mértékben akadályozták az egyes őssejtkutatásokat Amerikában”.

Más szavakkal, még a felnőtt őssejteket is magában foglaló kutatások - mint például a Mesenchymal őssejtek, melyeket West csapata használ - hajlamosak beleakadni ebbe a vitába. "A társadalom konzervatív oldala nem akarja, hogy az embrionális őssejt-kutatások köze legyenek, és sajnos a fürdővízzel kidobták a babát" - mondja West. "Mivel ilyen ellenállást mutattak az őssejtkutatásnak, ez sokkal szélesebb kutatási területet fékez meg, mint pusztán az embrionális őssejtek."

Az Egyesült Királyságban a kutatóknak etikai jóváhagyást kell kérniük egy független szakértői testülettől és laikus munkatársaktól, akik a javaslatot olyan szinten vizsgálják, amelyet más típusú kutatások nem igényelnek. Ezzel szemben Kína ismert arról, hogy a világ egyik legszigorúbb őssejtfelügyeleti politikájáról rendelkezik. "[Kína] nagyon nyugodt, amikor klinikai vizsgálatokra és vizsgálatokra kerül sor emberekben és őssejtekben" - mondja Péault, az Edinburgh-i Egyetem és a Kaliforniai Egyetem. "Szabályaik minden bizonnyal sokkal enyhébbek, mint a miénk."

"Előttük voltak" - mondja West. "Ez nem azt jelenti, hogy valami rosszat tettek, ez csak azt jelenti, hogy hosszabb utat kell választanunk ahhoz, hogy ugyanazon a ponton érjünk el."

Péault ennek a technológiának a lassú elfogadását és nyilvános megjelenését tulajdonítja az orvostudomány régi nézeteinek és az új technika újszerű jellegének. „Ez egy nagyon különleges projekt. Szinte valami művészi ebben a projektben ”- tette hozzá, megjegyezve, hogy Stewart a fülének nagy részét kézzel készíti. Noha a csapat továbbra is együttműködik az FDA-val annak érdekében, hogy jóváhagyást kapjanak az emberi betegekkel való együttműködésre, Péault továbbra is reméli, hogy sikerül ezt a technikát befejezni, és néhány hónapon belül alkalmazni fogják a betegek számára.

"Ideális esetben a kollégáim képesek lesznek ezt használni" - mondja. "Nagyon érdekel az a tényleges orvosi hatás, amely ennek lesz."

A szerkesztő megjegyzése, 2017. január 3 .: Ez a cikk eredetileg kimondta, hogy az Artec 3D szkennert használták a fülmodell kinyomtatásához; valójában a beteg fülének letapogatására szolgál.

Ezt hallgassa meg, 2017: A tudósok új füleket hoznak létre 3D-nyomtatás és emberi őssejtek segítségével