211service.com
Širdies pleistro kūrimas
Inžineriniam širdies audiniui reikia nuolatinio deguonies ir maistinių medžiagų tiekimo, kad jis išgyventų po skiepijimo į širdį. Siekdami išspręsti šią problemą, mokslininkai iš Negevo Ben-Guriono universiteto, Tel Avivo universiteto ir Sorokos universiteto medicinos centro Izraelyje sukūrė metodą, pagal kurį kūnas naudojamas kaip bioreaktorius veikiančioms kraujagyslėms sukurti bioinžinerijos būdu sukurtoje širdyje. pleistras. Rezultatai, paskelbti šią savaitę Nacionalinės mokslų akademijos darbai , yra esminis žingsnis kuriant bioinžinerijos būdu sukurtą medžiagą, galinčią atstatyti pažeistą širdies audinį.
Gydanti širdis: Praėjus savaitei po implantavimo į žiurkės pilvą, šis inžinerinis širdies audinys (purpurinis) buvo prasiskverbtas funkcinėmis kraujagyslėmis (tuščiaviduriais ovalais), kuriose yra raudonųjų kraujo kūnelių (raudonųjų diskų).
Kelios laboratorijos visame pasaulyje ieško būdų, kaip sukurti gyvą širdies audinį, sėjant trimačius karkasus su širdies raumens ląstelėmis arba kamieninėmis ląstelėmis, kurios gali būti įtikinamos formuojant šiuos širdies miocitus. Jie paprastai nekreipia dėmesio į strategijas, kaip sukurti infrastruktūrą šiems miocitams palaikyti Frederikas Šoenas , sveikatos mokslų ir technologijų profesorius Harvardo medicinos mokykloje ir Brigamo ir moterų ligoninėje. Ši infrastruktūra apima kraujagysles, kurios tiekia deguonį į imigrantų miocitus, kai jie bando integruotis į esamą širdies audinį. Be šios kraujagyslių atramos dauguma implantuotų ląstelių mirs.
Sveikoje širdyje kiekvienas miocitas yra šalia dviejų kapiliarų, sakoma Gordana Vunjak-Novakovic , Kolumbijos universiteto biomedicinos inžinerijos profesorius. Implantuose be kraujagyslių tik atokiausios ląstelės gali patraukti deguonį. Dėl to šie pleistrai atrodo kaip M&M saldainiai, sako Vunjak-Novakovic. Sveikos ląstelės išorėje, negyvos ląstelės viduje.
Kad paskatintų inžinerinių širdies dėmių kraujagysles, Izraelio mokslininkai į miocitų sėklų karkasą įpylė augimo faktorių, kurie skatina ląstelių išlikimą ir naujų kraujagyslių augimą. Tada kiekvieną širdies pleistrą jie implantavo į gyvos žiurkės omentumą – kraujagyslėmis turtingą membraną, kuri jungia ir palaiko pilvo organus. Per savaitę pleistrai buvo apgyvendinti subrendusiomis kraujagyslėmis. Tada mokslininkai išpjovė vaskuliarizuotas pleistras ir persodino juos į žiurkių, patyrusių miokardo infarktą, širdis. Po mėnesio pasirodė, kad pleistrai ne tik išgyveno, bet ir buvo gerai integruoti į gyvūnų širdies audinį. Pleistrai pagerino žiurkių širdies veiklą, miocitai suformavo raumenų skaidulas, kurios galėjo susitraukti, o tyrėjai kraujagyslėse galėjo matyti raudonųjų kraujo kūnelių, o tai reiškia, kad jie taip pat buvo visiškai funkcionalūs, sako biotechnologijų profesorius Smadaras Cohenas. inžinerija Ben-Guriono universitete ir vyresnysis tyrimo autorius.
Vunjakas-Novakovičius entuziastingai vertina tyrimą. Jie privertė gamtą dirbti jiems, sako ji. Ir jie įrodė, kad kraujagyslių aprūpinimas labai priklauso nuo inžinerinio širdies audinio funkcionalumo.
Tam tikrais būdais kraujagyslės gali būti svarbesnės už miocitus. Tai yra dramblys kambaryje, apie kurį mes nelinkę kalbėti, sako Harvardo Schoenas. Niekas nežino, ar reikalingi miocitai. Galbūt, jei galite suleisti ką nors, kas revaskuliarizuotų pažeistą širdies vietą, tai gali būti viskas, ko jums reikia.
Iš tiesų, Coheno tyrime žiurkėms, gavusioms vaskuliarizuotą pleistrą be miocitų, pagerėjo ir jų širdies veikla. Šie pleistrai be miocitų taip pat integravosi į vietinį audinį ir pastorino po infarkto likusį randą. Vien tik stiprinimas gali palengvinti pažeistos širdies raumens sienelės tempimą ir taip pagerinti susitraukimą, sako Cohenas.
Su miocitais ar be jų, požiūris dar nėra paruoštas klinikai. Schoen sako, kad tai reikšmingas mokslinių tyrimų pasiekimas, parodantis požiūrį į kraujagyslių augimą inžineriniame audinyje. Tačiau mes dar nepriartėjome prie inžinerinių širdies raumens pleistrų kūrimo pacientams, sergantiems širdies ligomis. Vienai strategijai reikalingi du operacijos etapai: vienas – implantuoti pleistrą į pilvą, o antrasis – perkelti jį į širdį. Cohenas pabrėžia, kad koronarine liga sergantys pacientai paprastai negali toleruoti tokio invazinio gydymo.
Tačiau šis modelis galėtų padėti mokslininkams geriau suprasti molekulinius mechanizmus, skatinančius vaskuliarizaciją, ir tai leistų išauginti paruoštą pleistrą su kraujagyslėmis prieš implantaciją. Dar geriau, anot Coheno, būtų medžiaga, kuri galėtų paskatinti pačios širdies atsinaujinimą – prie to ji ir jos kolegos dirba. Manau, kad visi šie metodai turėtų būti techniškai įmanomi, sako Cohenas. Mums tiesiog reikia atlikti daugiau gerų mokslų, kad surastume geriausią.