211service.com
První plně syntetická transplantace orgánů zachraňuje pacienta s rakovinou
Chirurgové ve Švédsku úspěšně transplantovali plně syntetický orgán tkáňového inženýrství – průdušnici – muži s rakovinou průdušnice v posledním stadiu. Syntetická průdušnice byla vytvořena zcela v laboratoři pomocí lešení postaveného z porézního polymeru a tkáně vyrostlé z vlastních kmenových buněk pacienta uvnitř bioreaktoru určeného k ochraně orgánu a podpoře buněčného růstu.
Všechno nové: Umělá průdušnice po dvou dnech růstu buněk a těsně před implantací pacientovi.
Operaci provedl minulý měsíc Paolo Macchiarini at Fakultní nemocnice Karolinska v Huddinge ve Stockholmu. Pacient se nyní plně zotavil a dnes bude propuštěn z nemocnice.
Lešení pro průdušnici postavil tým pod vedením Alexandr Seifalian , profesor nanotechnologie a regenerativní medicíny na University College London. Tkáň byla pěstována na lešení z vlastních kmenových buněk pacienta pomocí bioreaktoru InBreath od Harvard Bioscience. Lešení bylo naočkováno roztokem kmenových buněk odebraných z kostní dřeně pacienta a udržováno v teple a sterilní, když se lešení otáčelo uvnitř bioreaktoru, zatímco buňky rostly do tkání. Celý proces trval asi dva týdny.
Transplantace je významným okamžikem pro regenerativní medicínu, říká Arnold Kriegstein , ředitel Broad Center of Regeneration Medicine and Stem Cell Research na University of California, San Francisco. Kriegstein říká, že hledání způsobů, jak by se kmenové buňky daly použít ke konstrukci náhradních dílů, je přesně to, co slibuje regenerativní medicína.
Kriegstein však poznamenává, že průdušnice je relativně nízko visící ovoce, protože je to primárně mechanický orgán – potrubí pro vzduch. Postavit něco tak složitého, jako jsou plíce nebo ledviny, by bylo mnohem náročnější, říká.
Umělé orgány by byly lepší než běžné dárcovské orgány v několika ohledech. Lze je vyrobit na zakázku rychleji, než lze často nalézt dárce orgánu; protože jsou vypěstovány z vlastních buněk pacienta, také nevyžadují nebezpečné imunosupresivní léky, aby se zabránilo odmítnutí.
Náhradní orgány byly v minulosti pěstovány a implantovány pomocí buněk pacienta a dárcovského orgánu zbaveného tkáně, přičemž zbývající chrupavka sloužila jako lešení pro růst tkáně. V roce 2006 tým z McGowanova institutu pro regenerativní medicínu v Pittsburghu úspěšně implantoval v laboratoři vypěstované močové měchýře dětem s rozštěpem páteře. Syntetické lešení bylo vytvořeno již dříve, ale nebylo použito k nahrazení lidského orgánu.
Seifalian a jeho tým použili k sestrojení průdušnice polymer posetý miliony malých malých otvorů, které poskytují místa pro zakořenění kmenových buněk pacienta.
Nejprve Seifalian a jeho tým vytvořili skleněnou formu pacientovy průdušnice z CT skenů pacienta. Poté nařezali proužky polymeru a omotali je kolem modelu, aby vytvořili prstence chrupavky, které dodávají průdušnici strukturální pevnost. A ponořili model do tekuté verze stejného polymeru, který byl smíchán se solí. Nakonec to celé promyli v roztoku, který rozpustil soli a způsobil ztuhnutí tekutého polymeru do houbovité formy, která připomíná organickou průdušnici.
Jakmile bylo vybudováno lešení průdušnice, byla na ní vypěstována živá tkáň pomocí bioreaktoru InBreath společnosti Harvard Bioscience – zařízení velikosti krabice od bot, ve kterém byla průdušnice namontována podobně, jako byste připevnili kuře na gril, říká David Green, prezident Harvard Bioscience . Roztok kmenových buněk z pacientovy kostní dřeně byl nalit na syntetickou průdušnici a lešení bylo rotováno, zatímco bylo udržováno sterilní a teplé. Řešení zahrnovalo chemikálie, které měly přimět buňky, aby se diferencovaly na typy buněk nalezených v průdušnici. Trvalo asi dva dny, než se vytvořily tkáně.
Stavba lešení byla zpomalena tím, že šlo o první snahu, vysvětluje Seifalian. V budoucnu by podle něj mohli postavit kompletní lešení z CT vyšetření za dva dny.