Na početku je bila ušna uš: gola, ružičasta i na leđima joj je grickala groteskni dodatak veličine uha. Kad je slika ovog "ušija" uzgajana mišem - zapravo komad hrskavice izvađen iz kravljeg koljena i ugrađen u glodavca - kružila Internetom, šokirala je podjednako znanstvenike i javnost. Ali također je sugerirao potencijal inženjeringa tkiva da promijeni mogućnosti za one kojima su potrebni organi ili dijelovi tijela - u ovom slučaju uho.
Povezani sadržaj
- Istraživači su uzgajali minijaturne ljudske stomake iz matičnih stanica
- Dva najnovija dobitnika Nobelove nagrade otvorila su Pandorinu kutiju istraživanja i kloniranja matičnih ćelija
Nažalost, znanost se ne kreće uvijek glatko. I tako, 20 godina kasnije, političke i birokratske prepreke značile su da genetski inženjerirane uši još uvijek nisu komercijalno dostupne u SAD-u, gdje su stotine tisuća ljudi zadobile ozljede uha uslijed rane od vatrenog oružja, raka uha ili mikrocija, malformacije vanjskog uha. (U Kini, istraživači koji su razvili ušnu kapicu trenutno testiraju tehniku rastućeg hrskavice u ušima na ljudskim pacijentima.)
Sada tim istraživača iz SAD-a i Velike Britanije cilja to promijeniti. Inspirirani ušnom kućom, liječnici s Kalifornijskog sveučilišta u Los Angelesu i Centra za regenerativnu medicinu Sveučilišta u Edinburghu usavršili su novu tehniku za uzgoj potpuno formiranog ljudskog uha koristeći sopstvene matične stanice pacijenata. Počinju s 3D otisnutim polimernim kalupom uha, koji im se tada ugrađuje matičnim stanicama izvađenim iz masnoće. Kako se te matične stanice diferenciraju u hrskavicu, polimerni skele se razgrađuju, ostavljajući potpuno „uho“ sazrelo od zrelih hrskavičnih stanica.
Novi pristup mogao bi "promijeniti sve aspekte kirurške skrbi", kaže dr. Ken Stewart, jedan od istraživača i plastični kirurg iz Kraljevske bolnice za bolesnu djecu.
Istraživači se usredotočuju na djecu s mikrotijom, urođenom deformacijom koja uzrokuje nerazvijenost ušiju pacijenata. Stanje ostavlja ljude s kukastim komadom hrskavice i kože na jednoj ili obje strane glave, zajedno s nizom slušnih problema. Trenutno, ako pacijentu s mikrotijom treba novo uho, kirurg mora ući u njihovo tijelo i posuditi hrskavicu od rebra. Zatim kirurg uklesa tu hrskavicu u oblik uha, stavi je pod kožu sa strane pacijentove glave i cijepi više kože na vrh. Metoda je rizična i složena i ne stvara uho koje se zaista osjeća dijelom pacijenta.
Za novu tehniku, Stewart koristi Artec 3D skener kako bi stvorio digitalni model pacijentovog neugodnog uha kako bi se mogao ispisati. (Ako pacijent s mikrotijom ima dva pogođena uši, tada će Stewart kao model koristiti uho člana obitelji.) Model je izrađen od određenih sintetičkih polimera za koje su istraživači utvrdili da su privlačni za matične stanice - to jest da matične stanice imaju tendenciju da zasuniti na. Njegovi kolege, stručnjak za regeneraciju tkiva Bruno Péault i klinički predavač plastične kirurgije Chris West, zatim ubrizgavaju 3D-tiskani model sa matičnim stanicama, koje se pročišćavaju iz pacijentovog tkiva pomoću sortera stanica.
Ključno za ovaj postupak je činjenica da matične stanice potiču iz masti. Prvo, ekstrakcija matičnih stanica je daleko manje invazivna od provođenja ekstrakcije koštane srži. Ali masnoća sadrži i najbolju vrstu matičnih stanica za ovu vrstu postupka, jer ih je dovoljno izdvojiti i lako ih je izdvojiti, kao što su istraživači pokazali u radu objavljenom prošlog ožujka u časopisu Stem Cell Research & Therapy. Štoviše, masno tkivo sadrži mezenhimske matične stanice: moćne matične stanice koje imaju sposobnost rasta u nove kosti, hrskavice, mišiće i masti.
Istraživači naglašavaju da ova tehnologija može prevazići mikrotiju. Primjenjivo je i na pacijentima koji su izgubili uho od raka ili kojima su potrebni drugi dijelovi tijela napravljeni od hrskavice - na primjer, novi nos, novi zglobovi koljena ili zglobovi kuka. To bi čak pogodovalo pacijentima kojima će možda trebati više masti; recimo, ako su upucani u lice i izgubili dobar dio obraza.
Pa zašto je to dugo trajalo?
Istraživanje matičnih stanica u SAD-u, posebno ono koje uključuje embrionalne matične stanice, dugo je crpilo konzervativne i religiozne skupine. Federalno financiranje istraživanja embrionalnih matičnih stanica bilo je znatno ograničeno u drugoj Bushovoj administraciji 2001. Iako je predsjednik Obama kasnije poništio Bushovu predsjedničku naredbu i otvorio vrata za još istraživanja matičnih stanica u 2009. godini, i dalje ostaju vestigična ograničenja. Obične smjernice bačene na sve studije u SAD-u "u određenoj su mjeri spriječile istraživanja matičnih stanica u Americi", prema zapadu sa Sveučilišta u Edinburghu.
Drugim riječima, čak i istraživanja koja uključuju matične stanice odraslih - kao što su mezenhimske matične stanice West's tima - imaju tendenciju da se nađu u toj kontroverzi. "Konzervativna strana društva ne želi imati nikakve veze sa istraživanjem embrionalnih matičnih stanica i nažalost, izbacili su bebu vanjskom vodom", kaže West. "Budući da je postojalo takvo protivljenje istraživanju matičnih stanica, to zaustavlja mnogo šire područje istraživanja nego samo embrionalne matične stanice."
U Velikoj Britaniji, istraživači se moraju prijaviti za etičko odobrenje neovisnog panela stručnjaka i laika koji pregledavaju prijedlog na razini koju druge vrste istraživanja ne zahtijevaju. Kina je, nasuprot tome, poznata po tome što ima jednu od najneograničnijih politika nadzora svjetskih matičnih stanica. „[Kina] je vrlo opuštena kada su u pitanju klinička ispitivanja i ispitivanja na ljudima i matičnim stanicama“, kaže Péault sa Sveučilišta u Edinburghu i Kalifornijsko sveučilište. "Njihovi su propisi sigurno puno opušteniji od naših."
"Imali su napredak", kaže West. "To ne znači da su učinili išta pogrešno, to samo znači da moramo uzeti duži put da bismo došli do iste točke."
Péault pripisuje sporo prihvaćanje i javno objavljivanje ove tehnologije pogledima na medicinu u starom svijetu i novonastalu novu tehniku. „To je vrlo poseban projekt. U ovom projektu ima gotovo nešto umjetničko ", dodaje, napominjući da Stewart izrezuje većinu ušiju koje stvara ručno. Iako tim i dalje radi s FDA-om kako bi dobio odobrenje za rad s ljudskim pacijentima, Péault se još uvijek nada da će uspjeti upotpuniti ovu tehnologiju i primijeniti je na pacijente u roku od nekoliko mjeseci.
"U idealnom slučaju, moji kolege će to moći iskoristiti, vrlo je zainteresiran za stvarne medicinske posljedice koje će imati."
Bilješka urednika, 3. siječnja 2017.: U ovom je članku prvotno rečeno da se 3D skener Artec koristio za ispis modela uha; zapravo se koristi za skeniranje pacijentovog uha.
