https://frosthead.com

Organi napravljeni po narudžbi

Anthony Atala radi u tijelu budućnosti. Direktor je Instituta za regenerativnu medicinu Wake Forest u Winston-Salemu u Sjevernoj Karolini, a on i njegovi kolege koriste ljudske stanice za rast mišića, krvnih žila, kože, pa čak i kompletnog mokraćnog mjehura. Veliki dio posla je eksperimentalni i još nije testiran na ljudskim pacijentima, ali Atala je laboratorijski uzgojio mjehur ugrađen u više od dva desetaka djece i mladih odraslih s oštećenim mjehurima koji se ne isprazne ispravno, što može uzrokovati oštećenje bubrega. Mjehura je prvi laboratorijski formirani ljudski organ implantiran ljudima. Ako se i dalje dobro provedu u kliničkim testovima, liječenje može postati standardno ne samo za urođene defekte mokraćnog mjehura, već i za rak mokraćnog mjehura i druga stanja.

Atala i suradnici izrađuju zamjenske dijelove od vlastitih sirovina pacijenata. Da bi proizveli mjehur, oni uklanjaju mali komad pacijentovog organa i odvajaju mišićne stanice i urotelijalne stanice, koje usmjeravaju mokraćovod. Stavljaju stanice u laboratorijske posuđe, a svaku vrstu kupaju u tekućini koja ih tjera da se množe. Nakon šest tjedana, ima dovoljno živih stanica za cijeli mjehur. Istraživači zatim izlijevaju mišićne stanice na vanjsku stranu skela napravljenog od kolagena, proteina u vezivnom tkivu i poliglikolne kiseline, materijala koji se koristi u apsorpcijskim šavovima. Dva dana kasnije premazuju unutrašnjost skele urotelijalnim stanicama. Novi mjehur njeguje se u inkubatoru koji oponaša tjelesne uvjete, omogućujući stanicama da rastu i pletu se zajedno. Mjehur se zatim implantira pacijentu, gdje se skela postupno rastvara. Istraživači su standardizirali postupak uzgoja mjehura, kaže Atala sa osmijehom, a sada čine "male, srednje, velike i izuzetno velike veličine."

Nekada divlje ideje regenerativne medicine brzo postaju stvarnost. Krajem prošle godine Organovo, biotehnološka tvrtka u San Diegu, započela je s distribucijom prvog komercijalno dostupnog pisača za dijelove tijela. Da, pravilno ste pročitali: pisač za dijelove tijela. Koristeći istu ideju kao pisač sa tintom, upućuje kapljice ćelija i materijal skele na pokretnu platformu. Svakim prolaskom glave pisača platforma tone, a odloženi materijal postupno stvara 3-D komad tkiva. Laboratoriji za regenerativnu medicinu širom svijeta oslanjali su se na pisač kako bi stvorili komade kože, mišića i krvnih žila. Atala laboratorija koristi tehnologiju za konstrukciju dvodijelnog srca veličine miša u oko 40 minuta.

Atala i njegovi kolege također su uspjeli načiniti bubrege izgrađene u laboratorijima koji stvaraju urin kad se ugradi u eksperimentalne životinje. A za nekoliko godina, kaže on, ljudska bi se koža mogla pretvoriti u rast u laboratoriju i dati da spaljuje žrtve i druge pacijente koji danas moraju proći bolne kožne presadke.

Organi uzgojeni izvan tijela transformirat će lijek, predviđa Atala, ali podsticanje popravljanja i ponovni rast u tijelu bit će jednako važni. On i drugi znanstvenici predviđaju ubrizgavanje zdravih stanica i molekula koje potiču rast u oboljena ili ozlijeđena pluća, jetru i srce, potičući ih da se regeneriraju. Onda je krajnji izazov: Može li pacijent jednoga dana ponoviti cijeli ud?

"To nije izvan područja mogućnosti", kaže Atala. "Ako salamander može to učiniti, zašto čovjek ne može?" Znanstvenici su sve bliži razumijevanju suptilnih genetskih i fizioloških procesa koji omogućuju salamanderima da obnavljaju udove ispočetka. Više tragova dolazi od laboratorijskih miševa koji imaju genetsku mutaciju koja im omogućuje djelomično ponovno prikupljanje odsječenih znamenki.

Hoće li liječnici 40 godina od sada moći pomoći ljudima u vraćanju razdvojenih kralježnica, oštećenih srca ili čak izgubljenih udova? Atala kaže da je optimističan: "Stvari koje su danas moguće bile su san prije 20 godina."

Gretchen Vogel živi u Berlinu i piše za Science .

Anthony Atala, direktor Instituta za regeneracijsku medicinu Wake Forest, standardizirao je postupak uzgoja mjehura. (Baptistički medicinski centar Sveučilišta Wake Forest) Koristeći skele i vlastite stanice pacijenta uzgajane u laboratoriju, istraživači grade zamjenske dijelove tijela. (Baptistički medicinski centar Sveučilišta Wake Forest) Srčani ventil se vrši u laboratoriju prije implantacije. (Baptistički medicinski centar Sveučilišta Wake Forest) Mjehur sličan onima koji se testiraju na ljudima. (Baptistički medicinski centar Sveučilišta Wake Forest)
Organi napravljeni po narudžbi