https://frosthead.com

Rendelésre készített szervek

Anthony Atala a jövő testápolási üzletében dolgozik. Az észak-karolinai Winston-Salemben található Wake Forest Regeneratív Orvostudományi Intézet igazgatója, és kollégái segítségével az emberi sejteket izmok, erek, bőr és még a teljes húgyhólyag termesztésére használják. A munka nagy része kísérleti jellegű, és még nem vizsgálták emberi betegekben, de az Atala laboratóriumi célú húgyhólyagot impregnált több mint két tucat gyermekre és fiatal felnőttre, akik hibás hólyaggal születtek, és amelyek nem ürülnek ki megfelelően - ez egy olyan állapot, amely vesekárosodás. A hólyag volt az első laboratóriumi úton létrehozott emberi szerv, amelyet beültettek az emberekbe. Ha továbbra is jól teljesítenek a klinikai tesztekben, akkor a kezelés nemcsak a hólyag születési rendellenességeire, hanem a hólyagdaganatra és más állapotokra is szokásossá válhat.

Az Atala és munkatársai a páciens saját alapanyagából gyártanak cserealkatrészeket. A hólyag előállításához eltávolítják a beteg szervének egy kis darabját, és elválasztják az izomsejteket és az urotél sejteket, amelyek a húgyúti rendszert vonják be. A sejteket laboratóriumi edényekbe helyezik, és mindegyik fajtát egy folyadékban fürdik, amely szaporodásra késztet. Hat hét után elegendő élő sejt van egy teljes hólyaghoz. A kutatók ezután az izomsejteket egy kollagénből, a kötőszövetben levő fehérjéből és a poliglikolsavból, az abszorbeálódó varratokban használt anyagból készült állvány külső oldalára öntik. Két nappal később az állvány belsejét urotél sejtekkel borítják. Az új hólyagot inkubátorban ápolják, amely utánozza a test körülményeit, lehetővé téve a sejtek növekedését és összefonódását. A hólyagot azután beültetik egy betegbe, ahol az állvány fokozatosan feloldódik. A kutatók egységesítették a húgyhólyag-termesztési eljárást - mondja Atala mosolyogva -, és most „kicsi, közepes, nagy és extra nagy méretű”.

A regeneráló orvoslás egyszerre vad gondolatai gyorsan valósággá válnak. Tavaly végén a San Diego-i biotechnológiai vállalat az Organovo elkezdte forgalmazni az első kereskedelemben kapható karosszérianyomtatót. Igen, helyesen olvastat: a testrészek nyomtatója. Ugyanazzal az ötlettel, mint a tintasugaras nyomtató, a lézeres irányítású cellacseppeket és állvány anyagokat egy mozgatható platformra fújja. A nyomtatófej minden egyes áthaladásával a platform süllyed, és a lerakódott anyag fokozatosan felépít egy 3D-s darab szövetet. Az egész világon működő regeneratív gyógyászati ​​laboratóriumok a nyomtatóval támaszkodtak bőr-, izom- és erekdarabok előállítására. Az Atala laboratóriuma körülbelül 40 perc alatt kétkamarás egérméretű szív felépítésére használja a technológiát.

Atala és kollégái is sikerült olyan laboratóriumi veséket készíteni, amelyek vizeletet termelnek, amikor kísérleti állatokba ültetik be. Néhány éven belül elmondható, hogy az emberi bőr megkísérelheti a laboratóriumi növekedést, és odaadhatja az áldozatok és más olyan betegek égetéséhez, akiknek ma fájdalmas bőrátültetésen kell átesniük.

A testen kívül termesztett szervek átalakítják az orvostudományt - jósolja Atala, de a testben a javulás és a növekedés ösztönzése ugyanolyan fontos lesz. Ő és más tudósok azt tervezik, hogy egészséges sejteket és növekedést indukáló molekulákat injektálnak a beteg vagy sérült tüdőbe, a májba és a szívbe, ezáltal regenerálva őket. Aztán ott van a legfontosabb kihívás: Lehetséges, hogy a beteg egyszer megújít egy egész végtagot?

"Ez nem esik a lehetőségek körébe" - mondja Atala. „Ha egy szalamandra meg tudja csinálni, miért nem képes az ember?” A tudósok közelebb kerülnek a finom genetikai és élettani folyamatok megértéséhez, amelyek lehetővé teszik a szalamandra a végtagok regenerálását a semmiből. Több nyom érkezik olyan laboratóriumi egerekből, amelyek genetikai mutációja lehetővé teszi számuk részleges újratörlesztését.

40 év múlva az orvosok képesek lesznek-e segíteni az embereket abban, hogy megújuljon a gerincvelő, megsérült szív vagy akár az elveszett végtag is? Atala azt mondja, hogy optimista: "A ma lehetséges dolgok egy 20 évvel ezelőtti álom voltak."

Gretchen Vogel Berlinben él, és a Science számára ír.

Anthony Atala, a Wake Forest Regeneratív Orvostudományi Intézet igazgatója egységesítette a húgyhólyag-termesztési eljárást. (Wake Forest Egyetem Baptista Orvosi Központ) A laboratóriumban termesztett állványok és a beteg saját sejtjeinek felhasználásával a kutatók pótló testrészeket építenek. (Wake Forest Egyetem Baptista Orvosi Központ) A szívszelepet gyakorolják a laboratóriumban a beültetés előtt. (Wake Forest Egyetem Baptista Orvosi Központ) Hólyag, amely hasonló az embernél teszteléshez. (Wake Forest Egyetem Baptista Orvosi Központ)
Rendelésre készített szervek