https://frosthead.com

Orgány na zakázku

Anthony Atala pracuje v karosářské budoucnosti. Je ředitelem Wake Forest Institute for Regenerative Medicine ve Winston-Salem v Severní Karolíně a on a jeho kolegové používají lidské buňky k růstu svalů, krevních cév, kůže a dokonce i močového měchýře. Velká část práce je experimentální a dosud nebyla testována na lidských pacientech, ale Atala implantovala močové měchýře pěstované v laboratoři do více než dvou desítek dětí a mladých dospělých narozených s vadnými močovými měchýři, které se nevyprázdňují správně, což je stav, který může způsobit poškození ledvin. Měchýře byly první laboratorně generované lidské orgány implantované do lidí. Pokud budou v klinických testech pokračovat dobře, může se léčba stát standardem nejen pro vrozené vady močového měchýře, ale také pro rakovinu močového měchýře a další stavy.

Atala a spolupracovníci vyrábějí náhradní díly z vlastních surovin pacientů. Aby vytvořili močový měchýř, odstraní malý kousek orgánových orgánů pacienta a oddělí ven svalové buňky a uroteliální buňky, které lemují močový trakt. Buňky vložily do laboratorních misek a každý typ koupaly v tekutině, která je vybídla k množení. Po šesti týdnech je dostatek živých buněk na celý močový měchýř. Vědci pak nalévají svalové buňky na vnější stranu lešení vyrobeného z kolagenu, proteinu ve pojivové tkáni a kyseliny polyglykolové, materiálu použitého v absorbovatelných šicích materiálech. O dva dny později potahují vnitřek lešení uroteliálními buňkami. Nový močový měchýř je vyživován v inkubátoru, který napodobuje tělesné podmínky a umožňuje buňkám růst a pletovat se spolu. Pak se implantuje do močového měchýře pacientovi, kde se lešení postupně rozpustí. Vědci standardizovali postup pěstování močového měchýře, říká Atala s úsměvem, a nyní vyrábějí „malé, střední, velké a mimořádně velké velikosti“.

Kdysi divoké myšlenky regenerační medicíny se rychle stávají realitou. Koncem minulého roku začala společnost Organovo, biotechnologická společnost v San Diegu, distribuovat první komerčně dostupnou tiskárnu pro karosářské díly. Ano, čtete správně: tiskárna na části těla. S použitím stejné myšlenky jako inkoustová tiskárna tryská laserem vedené kapičky buněk a lešení na pohyblivou platformu. Při každém průchodu hlavy tiskárny se platforma potápí a usazený materiál postupně vytváří 3-D kus tkáně. Laboratoře regenerativní medicíny po celém světě se spoléhaly na tiskárnu, aby vytvořily kousky kůže, svalů a krevních cév. Laboratoř Atala použila tuto technologii k vytvoření dvoukomorového srdce velikosti myši za přibližně 40 minut.

Atala a jeho kolegové také dokázali vytvořit ledviny postavené v laboratoři, které produkují moč, když jsou implantovány do experimentálních zvířat. A během několika let říká, že lidská kůže by mohla být přinucena k růstu v laboratoři a mohla by být dána spáleným obětem a dalším pacientům, kteří dnes musí podstoupit bolestivé kožní štěpy.

Orgány pěstované mimo tělo transformují medicínu, předpovídá Atala, ale stejně důležité bude i urychlení opravy a opětovného růstu v těle. On a další vědci počítají s injektováním zdravých buněk a molekul vyvolávajících růst do nemocných nebo poškozených plic, jater a srdce, což je vede k regeneraci. Pak je tu konečná výzva: Mohl by někdy pacient jednou dorůstat celou končetinu?

"Není to mimo možnost, " říká Atala. „Pokud to dokáže mlok, proč nemůže člověk?“ Vědci se přibližují k pochopení jemných genetických a fyziologických procesů, které umožňují mlokům regenerovat své končetiny od nuly. Další stopy pocházejí od laboratorních myší, které mají genetickou mutaci, která jim umožňuje částečně znovu vydělávat oddělené číslice.

Budou lékaři 40 let od nynějška schopni pomoci lidem znovu porazit oddělené míchy, poškozené srdce nebo dokonce ztracené končetiny? Atala říká, že je optimistický: „Věci, které jsou dnes možné, byly snem před 20 lety.“

Gretchen Vogel žije v Berlíně a píše pro Science .

Anthony Atala, ředitel Ústavu regenerační medicíny Wake Forest, standardizoval postup pěstování močového měchýře. (Lékařské centrum baptistické univerzity Wake Forest University) Vědci staví náhradní části těla pomocí lešení a vlastních buněk pacienta pěstovaných v laboratoři. (Lékařské centrum baptistické univerzity Wake Forest University) Srdeční chlopně se provádí v laboratoři před implantací. (Lékařské centrum baptistické univerzity Wake Forest University) Měchýř podobný těm, které jsou testovány na lidech. (Lékařské centrum baptistické univerzity Wake Forest University)
Orgány na zakázku