https://frosthead.com

Οργανα Παραγγελιών

Ο Anthony Atala εργάζεται στο αμαξάκι του μέλλοντος. Είναι ο διευθυντής του Ινστιτούτου Wake Forest για την Αναγεννητική Ιατρική στο Winston-Salem της Βόρειας Καρολίνας και αυτός και οι συνεργάτες του χρησιμοποιούν ανθρώπινα κύτταρα για την ανάπτυξη μυών, αιμοφόρων αγγείων, δέρματος και ακόμη και πλήρους ουροδόχου κύστης. Μεγάλο μέρος της εργασίας είναι πειραματικό και δεν έχει δοκιμαστεί ακόμη σε ανθρώπους, αλλά η Atala εμφύτευσε εργαστηριακά αναπτυσσόμενες κύστεις σε περισσότερες από δύο δωδεκάδες παιδιά και νεαρούς ενήλικες που γεννήθηκαν με ελαττωματικές κύστεις που δεν αδειάζουν σωστά, μια κατάσταση που μπορεί να προκαλέσει νεφρική βλάβη. Οι κύστεις ήταν τα πρώτα εργαστηριακά ανθρώπινα όργανα που εμφυτεύτηκαν στους ανθρώπους. Αν συνεχίσουν να αποδίδουν καλά σε κλινικές δοκιμές, η θεραπεία μπορεί να γίνει πρότυπο όχι μόνο για γενετικές ανωμαλίες της ουροδόχου κύστης, αλλά και για καρκίνο της ουροδόχου κύστης και άλλες παθήσεις.

Η Atala και οι συνεργάτες της κάνουν εξαρτήματα αντικατάστασης από τις πρώτες ύλες των ασθενών. Για να παράγουν μια ουροδόχο κύστη, αφαιρούν ένα μικρό κομμάτι του οργάνου ενός ασθενούς και ξεχωρίζουν τα μυϊκά κύτταρα και τα ουροθηλιακά κύτταρα, τα οποία ευθυγραμμίζουν την ουροδόχο κύστη. Βάζουν τα κύτταρα σε εργαστηριακά πιάτα και βάζουν κάθε τύπο σε ένα υγρό που τους ωθεί να πολλαπλασιάζονται. Μετά από έξι εβδομάδες, υπάρχουν αρκετά ζωντανά κύτταρα για ολόκληρη την ουροδόχο κύστη. Οι ερευνητές στη συνέχεια ρίχνουν τα μυϊκά κύτταρα στο εξωτερικό ενός ικριώματος κατασκευασμένου από κολλαγόνο, την πρωτεΐνη στον συνδετικό ιστό και το πολυγλυκολικό οξύ, ένα υλικό που χρησιμοποιείται σε απορροφήσιμα ράμματα. Δύο ημέρες αργότερα, επικαλύπτουν το εσωτερικό του ικριώματος με ουροθηλιακά κύτταρα. Η νέα ουροδόχος κύστη καλλιεργείται σε εκκολαπτήριο που μιμείται τις συνθήκες του σώματος, επιτρέποντας στα κύτταρα να αναπτυχθούν και να πλέξουν μαζί. Στη συνέχεια, η κύστη εμφυτεύεται σε ασθενή, όπου το ικρίωμα σταδιακά διαλύεται. Οι ερευνητές έχουν τυποποιήσει τη διαδικασία ανάπτυξης της ουροδόχου κύστης, λέει η Atala με ένα χαμόγελο και τώρα κάνει "μικρά, μεσαία, μεγάλα και εξαιρετικά μεγάλα μεγέθη".

Οι ιδέες μιας φορά άγριας ιατρικής της αναγεννητικής ιατρικής γίνονται γρήγορα πραγματικότητα. Στα τέλη του περασμένου έτους, η Organovo, εταιρεία βιοτεχνολογίας στο Σαν Ντιέγκο, άρχισε να διανέμει τον πρώτο εκτυπωτή σώματος που διατίθεται στο εμπόριο. Ναι, διαβάσατε σωστά: έναν εκτυπωτή για τα μέρη του σώματος. Χρησιμοποιώντας την ίδια ιδέα με τον εκτυπωτή ψεκασμού μελάνης, εκτοξεύει σταγονίδια με λέιζερ κυψελών και υλικού ικριώματος σε μια κινητή πλατφόρμα. Με κάθε πέρασμα της κεφαλής του εκτυπωτή, η πλατφόρμα βυθίζεται και το εναποτιθέμενο υλικό δημιουργεί σταδιακά ένα τρισδιάστατο κομμάτι ιστού. Τα εργαστήρια αναγεννητικής ιατρικής σε όλο τον κόσμο βασίστηκαν στον εκτυπωτή για να παράγουν κομμάτια του δέρματος, των μυών και των αιμοφόρων αγγείων. Το εργαστήριο της Atala χρησιμοποίησε την τεχνολογία για να κατασκευάσει μια καρδιά μεγέθους ποντικιού δύο θαλάμων σε περίπου 40 λεπτά.

Η Atala και οι συνεργάτες της κατάφεραν επίσης να κατασκευάσουν εργαστηριακά νεφρά που παράγουν ούρα όταν εμφυτεύονται σε πειραματόζωα. Και μέσα σε λίγα χρόνια, λέει, το ανθρώπινο δέρμα θα μπορούσε να συνηθίσει να μεγαλώνει σε ένα εργαστήριο και να χορηγείται για να κάψει τα θύματα και άλλους ασθενείς που σήμερα πρέπει να υποστούν επώδυνες δερματικές μοσχεύματα.

Τα όργανα που αναπτύσσονται έξω από το σώμα θα μεταμορφώσουν την ιατρική, ο Atala προβλέπει, αλλά η ώθηση της επισκευής και της αναγέννησης μέσα στο σώμα θα είναι εξίσου σημαντική. Αυτός και άλλοι επιστήμονες προβλέπουν την έγχυση υγιών κυττάρων και μορίων που προκαλούν ανάπτυξη σε ασθενείς ή τραυματισμένους πνεύμονες, συκώτια και καρδιές, προτρέποντάς τους να αναγεννηθούν. Έπειτα, υπάρχει η τελική πρόκληση: Μπορεί κάποιος ασθενής να ξαναδημιουργήσει ένα ολόκληρο άκρο;

"Δεν είναι έξω από τη σφαίρα της δυνατότητας", λέει η Atala. "Εάν ένα σαλαμάνδρο μπορεί να το κάνει, γιατί δεν μπορεί να είναι άνθρωπος;" Οι επιστήμονες πλησιάζουν περισσότερο στην κατανόηση των λεπτών γενετικών και φυσιολογικών διεργασιών που επιτρέπουν στους σαλαμάνδρες να αναγεννήσουν τα άκρα τους από το μηδέν. Περισσότερες ενδείξεις προέρχονται από εργαστηριακά ποντίκια που έχουν γενετική μετάλλαξη που τους επιτρέπει να αναπαράγουν μερικώς αποσπασμένα ψηφία.

Θα μπορέσουν οι γιατροί 40 χρόνια από τώρα να βοηθήσουν τους ανθρώπους να αναπαράγουν αποκολλημένα νωτιαία καλώδια, κατεστραμμένες καρδιές ή και χαμένα άκρα; Η Atala λέει ότι είναι αισιόδοξος: «Τα πράγματα που είναι δυνατά σήμερα ήταν ένα όνειρο πριν από 20 χρόνια».

Ο Gretchen Vogel ζει στο Βερολίνο και γράφει για την επιστήμη .

Ο Anthony Atala, διευθυντής του Ινστιτούτου Wake Forest για την Αναγεννητική Ιατρική, έχει τυποποιήσει τη διαδικασία ανάπτυξης της ουροδόχου κύστης. (Ιατρικό Κέντρο Βαπτιστών Πανεπιστημίου Wake Forest) Χρησιμοποιώντας ικριώματα και κύτταρα του ίδιου του ασθενούς που αναπτύσσονται σε εργαστήριο, οι ερευνητές κατασκευάζουν τμήματα σώματος αντικατάστασης. (Ιατρικό Κέντρο Βαπτιστών Πανεπιστημίου Wake Forest) Μια καρδιακή βαλβίδα που ασκείται στο εργαστήριο πριν από την εμφύτευση. (Ιατρικό Κέντρο Βαπτιστών Πανεπιστημίου Wake Forest) Μια ουροδόχο κύστη παρόμοια με εκείνη που δοκιμάζεται στους ανθρώπους. (Ιατρικό Κέντρο Βαπτιστών Πανεπιστημίου Wake Forest)
Οργανα Παραγγελιών