Reklama
Rozwiń

Fabryka części na wymianę

Bioinżynieria. Nosy, uszy, a wkrótce również organy wewnętrzne człowieka można produkować w laboratorium - pisze Piotr Kościelniak.

Aktualizacja: 10.04.2014 09:32 Publikacja: 10.04.2014 09:28

Prof. Seifalian demonstruje nos wykonany przez specjalistów z jego laboratorium

Prof. Seifalian demonstruje nos wykonany przez specjalistów z jego laboratorium

Foto: EAST NEWS

W Wielkiej Brytanii trwają przygotowania do wszczepienia pacjentowi pierwszego nosa wyhodowanego na specjalnym sztucznym stelażu. Pokryty komórkami macierzystymi i skórą z ramienia czeka na umieszczenie go we właściwym miejscu. Pacjentem jest mężczyzna, który utracił własny w wyniku choroby nowotworowej.

Jak robienie ciastka

Nos na wymianę to dzieło specjalistów z laboratorium prof. Alexandra Seifaliana z University College London. Jeszcze w ubiegłym roku wykonali oni polimerowy stelaż na komórki. Żeby nos nie był zbyt sztywny, dodano elementy symulujące naturalną elastyczność chrząstek.

Tak przygotowane podłoże pokryto komórkami macierzystymi wyhodowanymi z komórek tłuszczu pobranych z ciała pacjenta.

– To trochę jak robienie ciasteczek. Tylko piekarnik mamy trochę inny – mówił prof. Seifalian reporterowi agencji AP.

Nos wszczepiono następnie pacjentowi w przedramię – dzięki temu pokrył się skórą. Teraz pacjent i lekarze czekają na decyzję urzędników, którzy mają pozwolić na zakończenie nietypowej terapii.

Jeżeli wszystko pójdzie dobrze, naukowcy zajmą się produkcją uszu dla dzieci, które urodziły się z wadami.

– W tej chwili mali pacjenci muszą przechodzić naprawdę skomplikowaną i inwazyjną procedurę, której częścią jest pobranie materiału z żeber – mówi dr Michelle Griffin, która specjalizuje się w wykonywaniu podobnych zabiegów. – Uszy trudniej zrobić niż nos. Wszystkie kształty muszą być dobrze odwzorowane, a skóra na nich musi być bardzo cienka i dobrze naciągnięta.

Jeszcze w tym roku specjaliści z University College London mają rozpocząć program testowych badań klinicznych w Indiach i Wielkiej Brytanii.

Na stelażu

Pierwszą podobną operacją było wszczepienie wyhodowanej tchawicy 36-letniemu mężczyźnie, któremu guz nowotworowy utrudniał oddychanie. Zabieg przeprowadzono w 2011 r. w Szpitalu Uniwersyteckim Karolinska w Sztokholmie.

W przedsięwzięciu brał również udział zespół prof. Seifaliana. Na podstawie trójwymiarowego skanu uszkodzonego narządu specjaliści z UCL wykonali kopię tchawicy. Wykorzystali wówczas ten sam polimerowy materiał, który obecnie służy do rekonstruowania uszu i nosów. Taki stelaż przewieziono następnie z Londynu do Sztokholmu i umieszczono na nim komórki macierzyste pacjenta. Po uformowaniu tchawicy zespół Seifaliana i prof. Paolo Macchiariniego wszczepił ją pacjentowi. – Andemariam Teklesenbet Beyene wymagał pewnych dodatkowych zabiegów – informowali jego lekarze pod koniec ubiegłego roku – ale czuje się na tyle dobrze, że może kontynuować pracę naukową.

Żyje również pierwsza pacjentka z wszczepioną tchawicą – Claudia Castillo. W jej przypadku jednak nie korzystano z polimerowego stelażu, lecz zaadaptowano świńską tchawicę, którą oczyszczono z komórek. Również tę operację przeprowadził prof. Macchiarini.

Myszy mają lepiej

Jednak ambicje naukowców idą dalej. Nie chcą już tylko wytwarzać „części zamiennych" w laboratorium – najlepiej byłoby, gdyby uszkodzone organy... odrastały. Medycyna regeneracyjna uważana jest za główny cel obecnych badań nad komórkami macierzystymi. Jednak próby „odrastania" nerek, wątroby czy serca w żywym organizmie na razie nie wyszły poza fazę badań laboratoryjnych.

Jest jednak nadzieja – w najnowszym wydaniu naukowego magazynu „Development" zespół Clare Blackburn z Uniwersytetu w Edynburgu informuje o sukcesie: odpowiednio potraktowane myszy zregenerowały niewielki gruczoł, grasicę. Nie wiadomo jednak, kiedy podobną technikę uda się przenieść na ludzi i jakie organy będzie można odtwarzać.

– Naukowcy muszą opanować metodę produkcji nosów i uszu, zanim zajmiemy się czymś naprawdę skomplikowanym, np. nerkami czy płucami. Seifalian na razie zrobił odpowiednią strukturę, która jest na tyle dobra, że może służyć prawdziwym ludziom – komentuje osiągnięcia kolegi Eileen Gentleman z King's College London.

Co dalej? Dr Griffin twierdzi, że w przyszłości możliwe będzie wykonanie w laboratorium w pełni zrekonstruowanej twarzy.

– Jestem przekonana, że wykonane metodami bioinżynierii organy na wymianę już wkrótce będą na rynku – mówi agencji AP prof. Suchitra Sumitran Holgersson z Uniwersytetu w Göteborgu, która specjalizuje się we wszczepianiu pacjentom hodowanych naczyń krwionośnych.

– Gdyby pacjenci nie byli tak wybredni, moglibyśmy produkować nosy w różnych rozmiarach, a chirurg po prostu wybierałby taki, który najlepiej pasuje – mówi prof. Seifalian. Jego zdaniem nieskomplikowane konstrukcje, takie jak nosy i uszy, mogą być oferowane już za kilkaset dolarów. – Ludziom wydaje się, że ich nos jest wyjątkowy i bardzo indywidualny, ale tak naprawdę to coś, co możemy produkować masowo, jak w fabryce.

W Wielkiej Brytanii trwają przygotowania do wszczepienia pacjentowi pierwszego nosa wyhodowanego na specjalnym sztucznym stelażu. Pokryty komórkami macierzystymi i skórą z ramienia czeka na umieszczenie go we właściwym miejscu. Pacjentem jest mężczyzna, który utracił własny w wyniku choroby nowotworowej.

Jak robienie ciastka

Pozostało jeszcze 93% artykułu
Nauka
Zaskakujący zwrot ewolucji. Ten gatunek odnowił cechy sprzed milionów lat
Materiał Promocyjny
25 lat działań na rzecz zrównoważonego rozwoju
Nauka
Przełomowe odkrycie naukowców. Zmienia nasz obraz neandertalczyków
Nauka
Magma rozrywa kontynent afrykański? Przełomowe badania naukowców
Nauka
Alkohol, nikotyna, narkotyki wyzwaniem dla zdrowia publicznego. Między wolnością a reglamentacją
Nauka
Naukowcy testują nowy sposób walki z superbakteriami. Skład tabletek może zaskoczyć