211service.com
Jaunu siržu audzēšana no vecās
Minesotas Universitātes zinātnieki ir spēruši lielu soli ceļā uz orgānu aizstāšanu ar saņēmēju šūnām. Eksperimentos, kas tika veikti ar žurkām un cūkām, pētnieki atņēma no šūnām donoru sirdis, lai izveidotu sastatnes, uz kurām tika audzētas saņēmēju šūnas. Cerams, ka līdzīga pieeja kādreiz varētu izrādīties noderīga cilvēkiem ar sirds slimību beigu stadijā. Teorētiski šīs jaunās sirdis varētu izrādīties labākas nekā tradicionālās donoru sirdis, jo tās, visticamāk, neizraisīs imūnreakciju.
Tukša sirds: Pētnieki ir radījuši jaunas sirdis, izmantojot decelularizētas žurku un cūku sirdis kā sastatnes. Šajā sērijā sirds, kurā ir šūnas (augšpusē), kļūst par sastatnēm, kas atdalītas no šūnām (apakšā).
Tas ir pārdroši, drosmīgs, aizraujošs darbs, saka Biedrs Ratners , Vašingtonas universitātes bioinženierijas un ķīmiskās inženierijas profesors, kurš nebija iesaistīts pētījumā. Tomēr joprojām ir būtiski šķēršļi, pirms šī pieeja varētu tikt piemērota cilvēkiem.
Šis ir tikai pirmais koncepcijas pierādījums, kas parāda, ka nav pilnīgi traki mēģināt atdalīt visu sirdi un apdzīvot to ar jaunām šūnām. Dorisa Teilore , Minesotas Universitātes Sirds un asinsvadu remonta centra direktors. Viņas komandas darbs tika publicēts vakar Dabas medicīna tiešsaistē.
Lai izveidotu decelularizētas sastatnes, Teilore un viņas komanda perfūzēja žurku sirdis ar mazgāšanas līdzekļiem. Kad šūnas tika noņemtas, saglabājās sarežģīta baltas ekstracelulārās matricas arhitektūra. Sirds kambaru anatomija šķita neskarta, tāpat kā vārsti un asinsvadi, saka Teilors.
Multivide
Skatieties, kā Dorisa Teilore un viņas komanda veido jaunas sirdis.
Pētnieki pārsēja sastatnes ar sirds un endotēlija šūnām, kas ņemtas no žurkām. Pēc tam viņi ievietoja šīs konstrukcijas bioreaktoros, kas simulēja asinsspiedienu, elektrisko stimulāciju un citus sirds fizioloģijas aspektus. Mēs gribējām izturēties pret šūnām tā, it kā tās būtu sirdī, un redzēt, vai tās uzvedas atbilstoši, saka Teilors. Pēc četrām dienām šūnas sirdīs sāka sarukt. Pēc astoņām dienām sirdis spēja sūknēt ar aptuveni 2 procentiem no pieaugušu žurku sirds spēka, liecina dokuments.
Šī ir galvenā biomimētiskā pieeja sirds audu inženierijai, saka Gordana Vunjaka-Novakoviča , Kolumbijas universitātes biomedicīnas inženierijas profesors. Viņa saka, ka atdalīta sirds matrica nodrošina praktiski ideālu sastatni, jo tā saglabā lielu daļu sirds sastāva, struktūras un mehāniskās īpašības.
Teorētiski, ja sirdis varētu izgatavot šādā veidā cilvēkiem, tās varētu piedāvāt alternatīvu tradicionālajām donoru sirdīm. Teorētiski pacientiem nevajadzētu lietot imūnsupresīvus medikamentus, jo jaunās konstrukcijas tiks veidotas ar savām šūnām.
Tomēr šai metodei būtu nepieciešama līķa sirds (vai, iespējams, cūkas sirds), no kuras izgatavot sastatnes. Lai izveidotu sirdi, joprojām ir vajadzīga sirds, un šobrīd mēs nevaram saudzēt sirdis, saka Ratners.
Vēl viens izaicinājums būtu nodrošināt atbilstošas cilvēka šūnas pietiekamā daudzumā, lai atjaunotu sastatņu populāciju. Pieaugušo sirds-muskuļu šūnas vai kardiomioktijas nevairojas, saka Vunjaks-Novakovičs. Šīs šūnas nevar iegūt arī no viegli pieejamiem avotiem, piemēram, pieaugušo šūnām, kas iegūtas no kaulu smadzenēm. Pastāvīgās cilmes šūnas ir potenciāls avots, taču to nav daudz. Iespējama arī embrionālo cilmes šūnu izmantošana, taču tās ir jānovirza, lai tās diferencētos vēlamajos audos, un tās ir jāpielāgo, lai pacienti tās pieņemtu.
Papildu izaicinājumi, kas varētu izrādīties grūtāk lielākām cilvēku sirdīm, ietver sastatņu noslogošanu ar atbilstošu šūnu skaitu, šūnu uzturēšanu dzīvu ar pietiekamu barības vielu un skābekļa daudzumu un pareizu nobriešanu.
Var būt grūti izveidot sirdi, kas ilgstoši ir elektriski stabila, saka Ričards Lī , kardiologs Brigamas un sieviešu slimnīcā Bostonā un profesors Hārvardas Medicīnas skolā.
Turklāt sirdij būtu jāspēj pastāvēt in vivo ilgu laiku, neizraisot asins recekļu veidošanos vai insultu. Ir tāls ceļš ejams, līdz jūs patiešām varētu justies, ka tas ir pacientu ārstēšanas horizontā, saka Lī.
Pēdējos gados pētījumi par sirds audu inženieriju ir ievērojami palielinājušies. Daudzas grupas tagad izmanto šūnas kopā ar dažāda veida sastatņu materiāliem, lai mēģinātu rekonstruēt asinsvadu vai sirds audu struktūru.
Lai gan Teilora iecerētā sirds varētu būt alternatīva transplantācijai dažiem pacientiem ar sirds slimību beigu stadijā vai sastrēguma sirds mazspēju, citi darbi ir vērsti uz lokalizētu bojājumu vietu, piemēram, miokarda infarkta vai sirdslēkmes izraisītu bojājumu, labošanu.
Piemēram, vairākas grupas pašlaik strādā pie sirds plāksteriem, kas ir mākslīgi veidotu audu joslas, kuras var ķirurģiski uzklāt uz bojātas sirds vietas, lai palīdzētu atjaunot tās darbību.
Pētnieki, kas strādā ar sirds plāksteriem, saskaras ar dažām tām pašām problēmām, ar kurām saskaras Teilora grupa: atbilstošu šūnu nodrošināšana, to audzēšana uz sastatnēm un veiksmīga integrēšana ķermenī, saka Vunjaks-Novakovičs. Viņas grupa izstrādā ielāpus, izmantojot cilvēka pieaugušo cilmes šūnas un cilvēka embrionālās cilmes šūnas, lai revaskularizētu un atjaunotu sirds struktūru apgabalā, kas ir bojāts sirdslēkmes rezultātā. Sirds plāksteri pētījumos ar dzīvniekiem ir parādījuši zināmu solījumu, taču tie vēl nav pārbaudīti pētījumos ar cilvēkiem.
Teilore saka, ka viņas komandas decelularizēto sirds tehnoloģiju var izmantot arī, lai izveidotu sirds daļu, piemēram, sienu vai kambari, vai audu daļu, ko varētu izmantot kā plāksteri.
Vēl viena pieeja ir injicēt šūnas bojātos sirds reģionos ar cerību atjaunot vai labot sirds audus un asinsvadus. Lī saka, ka kaulu smadzeņu šūnu injicēšana sirds artērijās ir parādījusi zināmus panākumus, uzlabojot izsviedes frakciju (katrā sitienā izmesto asiņu procentuālo daudzumu) un citus sirds funkcijas rādītājus cilvēku klīniskajos pētījumos.
Ņemot vērā milzīgo pacientu skaitu, kuriem nepieciešamas jaunas iespējas, Lī piebilst, ka visam vajadzētu būt uz galda. Mēs nevaram atteikties no jebkuras pieejas, lai cik mežonīga vai neticama tā būtu, kamēr mēs nesaņemsim labāku ārstēšanu šiem cilvēkiem.