211service.com
Senos kepenys vėl tapo naujos
Bostono Masačusetso bendrosios ligoninės mokslininkai žengė pirmuosius žingsnius kuriant funkcines, persodinamąsias kepenis. Tyrime su žiurkėmis, kurį šiandien paskelbė internete Gamtos medicina tyrėjai paėmė donorų kepenis, švelniai pašalino jų ląsteles, o kitą medžiagą paliko nepažeistą, o likusią struktūrą panaudojo kaip pastolius, ant kurių augino sveikos kepenų ląstelės. Rezultatas buvo beveik visas organas, kuris buvo persodintas žiurkėms ir išliko funkcionalus iki aštuonių valandų.
Prieš ir po: Mokslininkai naudoja nesveikas žiurkių kepenis, tokias kaip parodyta kairėje, kad atkurtų veikiančias. Nuplovus senas ląsteles ir jų šiukšles su plovikliu, paliekami pastoliai, kurie išlaiko kraujagyslių architektūrą, parodyta dešinėje. Tada naujasis karkasas gali būti apsodintas sveikomis kepenų ląstelėmis.
Kepenų liga yra 12-a pagal dydį mirties priežastis Jungtinėse Valstijose, o širdies ir inkstų ligos yra dar aukštesnės. Organų nepakankamumo simptomus tam tikru mastu galima gydyti, tačiau vienintelis gydymas yra transplantacija, o sveikų donorų organų tiesiog nėra pakankamai. Dešimtmečius mokslininkai dirbo kurdami pakaitalus. Tačiau organai yra sudėtingos sistemos, kurių ląstelių tankis ir kraujagyslių sistema yra sunkiai atkartojama.
Naujoji technika, kuri pirmą kartą buvo pademonstruota širdyse prieš dvejus metus, pasinaudoja jau egzistuojančia organo struktūra visu sudėtingumu ir suteikia naudojimui nesveikiems organams, kurių kitaip nebūtų galima panaudoti. Mes stengiamės atgaivinti organus, kurie būtų išmesti, ir darome viską, kad juos būtų galima persodinti, sako Basak kostiumai , pirmasis šio straipsnio autorius ir tyrėjas Medicinos inžinerijos centras prie MGH.
Kiti organų regeneravimo būdai buvo labai įvairūs – nuo laboratorijoje pagamintų pastolių kūrimo iki rašalinių spausdintuvų panaudojimo trimačiams audiniams sukurti. Tačiau visais šiais metodais bandoma imituoti tai, ką organizmas jau sėkmingai sukūrė. Ląstelių šalinimo technika tuo pasinaudoja, pašalindama tai, kas sugedo, ir pakeičiant ją sveikomis naujomis ląstelėmis. Tai, ką mes padarėme, iš esmės yra nuoroda, sako Korkut tinka , darbui vadovavęs Medicinos inžinerijos centro mokslininkas.
Tai peršoka kitus metodus, sako Steponas Badylakas , Pitsburgo universiteto audinių inžinerijos specialistas McGowan regeneracinės medicinos centras . Šio požiūrio grožis yra tas, kad juo nebandoma nieko sintetinti. Ji bando izoliuoti Motinos Gamtos trimačius pastolius ir tuo pasinaudoti. Jei tai galima išversti į kliniką – o mes vis dar esame toli nuo to – tai didžiulis pažanga.
Uygun ir jos kolegos pradėjo nuo žiurkių, mirusių nuo deguonies trūkumo, kepenų. Jie pašalino kepenų ląsteles plovikliu, kuris sunaikino likusias ląsteles ir pašalino jų šiukšles. Liko subtilus baltymų, cukrų ir kitų tarpląstelinių struktūrų karkasas, įskaitant kraujagyslių architektūrą – sudėtingiausias kepenų aspektas, sunkiausiai pasikartojantis ir labiausiai reikalingas naujų ląstelių išlikimui. Mokslininkai pastolius pasėjo kepenų ląstelėmis, išskirtomis iš sveikų žiurkių kepenų, taip pat endotelio ląstelėmis, kad išklotų kraujagysles, ir rezultatas išliko funkcionalus kultūroje 10 dienų.
Kepenų šveitimas: Po to, kai pastoliai yra apsėti sveikomis kepenų ląstelėmis, jie dedami į in vitro kultūros sąranką. Rausvas skystis, cirkuliuojantis pastoliuose, turi reikiamų maistinių medžiagų, kad ląstelės išliktų gyvos. Pastoliai dar nebuvo apsėti sveikomis ląstelėmis.
Mokslininkai taip pat persodino dviejų dienų rekonstruotas kepenis atgal į žiurkes, sujungdami jas su gyvūnų kraujagyslių sistema. Po aštuonių valandų kepenys ir toliau įtraukė gyvūnų kraujotaką ir išliko funkcionalios, o tai dar niekada nebuvo padaryta su tokiu sudėtingu organu. Tai labai perspektyvus požiūris, kuris pakeis kepenų audinių inžinerijos sritį, sako Basak Uygun. Tai ypač sudėtingas organas, nes jam reikalinga nuolatinė ir plati kraujotaka. Taigi, jei tai būtų galima padaryti kepenims, tai būtų didelė pažanga.
Tai labai geras darbas ir jis žengia į priekį šioje srityje, vis labiau parodydamas, kad šie dalykai iš tikrųjų gali būti padaryti ir yra įmanomi, sako Anthony Atala , Wake Forest universiteto baptistų medicinos centro Regeneracinės medicinos instituto direktorius, kuris naudojo ir rašalinį spausdinimą, ir ląstelių pašalinimo metodą. Kietieji organai yra neįtikėtinai sudėtingi, nes juose yra daug daugiau ląstelių viename centimetre nei bet kurio kito tipo audinyje. O kaip aprūpinti krauju tokį didelį ląstelių kiekį? Išsiskyrę organai yra gera kraujagyslių audinio išsaugojimo strategija.
Tačiau liko keletas didelių kliūčių. Pirmoji problema yra ta, kad dabartinis metodas negali pakankamai tankiai apgyvendinti kraujagysles, kad kraujas cirkuliuotų ilgiau nei 24 valandas. Atidengtas pastolių kolagenas sukelia kraujo krešėjimą ir krešėjimą, todėl Uygunas paliko inžinerines kepenis persodintas tik aštuonioms valandoms.
Antroji kliūtis bus rasti nuolatinį sveikų žmogaus kepenų ląstelių šaltinį. Artimiausiu metu mokslininkai mano, kad gali pasikliauti sveikų donorų ląstelėmis. (Sveikos kepenys gali atsinaujinti iki pilno dydžio vos per kelias savaites.) Tačiau kamieninių ląstelių mokslas gali būti pakankamai pažengęs, kad žmonės galėtų paaukoti savo ląsteles, todėl mokslininkai laboratorijoje gali jas diferencijuoti į kepenų ląsteles, kurios nesukels imuninės sistemos reakcijos ir naudos jas pastoliams sėti.
Korkut Uygun ir jo kolegos jau dirba ieškodami kraujagyslių problemos sprendimo ir mano, kad per dvejus metus jiems turėtų būti atlikta visiškai funkcionuojanti kepenų transplantacija žiurkėms. Tikimės, kad tai bus klinikoje po 5–10 metų, sako jis. Darant prielaidą, kad nieko blogo.
Tai viliojanti perspektyva. Badylak sako, kad tai yra galimas gydymas tiems pacientams, kuriems nepasisekė gauti transplantacijos arba kuriems ji netinkama. Tai puikus žingsnis į priekį.