Oamenii de stiinta au creat un transplant de față la nivelul membrelor Bioinginerie într-un model animal

O echipa de cercetatori de la Spitalul General din Massachusetts au făcut primii pași în dezvoltarea membrelor de înlocuire bioartificiale, potrivite pentru transplant.

 O suspensie de celule precursoare musculare este introdus în matricea acelular membrelor șobolan care asigură forma și structura în care țesutul de regenerare poate creste.

În raportul său, care a fost publicat reviste Biomateriale on-line, cercetatorii au descris utilizarea unei abordări experimentale, care a fost folosit pentru a crea organe bioartificiale, membrele schura crearea unei vasculare funcționale și a țesutului muscular. Ei au furnizat, de asemenea, dovezi că această abordare poate fi utilizată pentru a crea extremități primat.

„Structura combinata a membrelor noastre face crearea de grefe biologice funcționale este deosebit de dificilă - a explicat Harald Ott, MD, de la Departamentul de chirurgie de la Massachusetts General Hospital si Centrul de Medicina regenerative, autorul principal al hartiei. - conțin cu siguranță, mușchi, oase, cartilagii, vasele de sânge, ligamente și nervii - toate acestea ar trebui să fie nevoie de vosstanovit- structură de sprijin specific, numit-o matrice. Am arătat că putem menține matricea acestor țesuturi în relația lor naturală unul cu celălalt, astfel încât să putem crește întreaga structură pentru perioade lungi de timp, putem dezvolta sistemul cardiovascular și a mușchilor ".

Autorii act de faptul că mai mult de 1,5 milioane de persoane din Statele Unite au pierdut membrele, și cu toate că tehnologia protetică are dispozitive foarte avansate încă mai au multe limitări în ceea ce privește funcționalitatea și aspectul său. Pe parcursul ultimelor două decenii, mulți pacienți au avut un transplant de donator mâini, și cu toate că aceste tratamente pot îmbunătăți în mod semnificativ calitatea vieții acestor pacienți, de asemenea, obține toate riscurile pe termen lung ale terapiei imunosupresoare. Desi celulele progenitoare necesare pentru regenerarea tuturor țesuturilor care constituie membrul poate fi furnizat beneficiarului potențial, încă lipsește matrice sau cadru pe care celulele se pot dezvolta in tesutul adecvat.

Prezentul studiu a folosit o tehnologie dezvoltată de Dr. Ott de la Universitatea din Minnesota, in care celulele vii sunt spălate organului donor cu soluția help-detergent, iar apoi matrice populate celulelor progenitoare rămase, care au un anumit organism. Echipa sa de la Massachusetts General Hospital, si a folosit acest detselyulyarizatsionnuyu (obesklechivayuschuyu) tehnica pentru regenerarea de rinichi, ficat, inima și plămânii de modele animale, dar acesta este primul raport privind crearea unor țesuturi mai complexe membrelor bioartificiale.

Același proces detselyulyarizatsii, utilizați în studiile de organe intregi - solutii de perfuzie, detergent prin sistemul vascular - a fost utilizat pentru a spăla întregul material celular din coad îndepărtat de la șobolanii morți mod, pentru a păstra vascular original și matricea nervoasă. După îndepărtarea atentă a componentei celulare - un proces care a luat o săptămână - atunci rămasă - a fost matrice acelulare care oferă o structură de componente tisulare la nivelul membrelor. În același timp, țesutul muscular și vascular a fost crescută în cultură.

In continuare, echipa de cercetare a crescut forelimb matrice într-un bioreactor in care celulele vasculare au fost introduse în artera principală a regenerării membrelor a venelor si arterelor. Celulele progenitoare musculare au fost injectate direct în învelișul matricei definind poziția fiecărui mușchi. După cinci zile de cultivare, a fost aplicat un potențial de grefa membrelor stimulare electrica pentru a promova formarea musculare. După două săptămâni, grefele au fost eliminate din bioreactor. Analiza de membrele bioartificiale au confirmat prezența celulelor vasculare de-a lungul pereților vaselor de sange si a celulelor musculare care au evoluat la fibrele corespunzătoare din matricea musculară.

Odată ce progenitori vaselor și mușchi au fost introduse în detselyulyarizirovannuyu șobolan la nivelul membrelor, a fost plasată într-un bioreactor, în care alimentarea cu soluție nutritivă și stimularea electrică a încuraja și sprijini creșterea țesutului nou.

Testarea funcțională a membrelor izolate a arătat că stimularea electrică a fibrelor musculare de a contracta le-a făcut cu forța de 80% din cea care poate fi detectat la animalele nou-născuți. Sistemul vascular bioartificial este forelimb transplantat la animale primitoare, umplut repede cu sânge, care au continuat să circule și stimularea electrică a mușchilor grefei transplantate flexate a articulațiilor încheieturii și degetele labei. Cercetatorii, de asemenea, cu succes detselyulyarizirovala antebrațul babuin pentru a confirma posibilitatea de a utiliza aceasta abordare la pacienții umani.

Dr. Ott a spus ca in timp ce in crestere nervii la nivelul membrelor grefei și reintegrarea lor cu sistemul nervos al destinatarului este una dintre sarcinile imediate care trebuie rezolvate, pacientii experienta pe care transplantate grefe de mână, este promițătoare. „In transplantul clinic nervii la nivelul membrelor cresc in grefa, ceea ce face posibilă mișcarea și senzația, și am constatat că acest proces este direcționat în mare măsură matricea nervos în interiorul grefei. Sperăm că în activitatea viitoare pentru a arăta că același lucru se va întâmpla în transplantele bioartificiale. Următorii pași suplimentari buut fie pentru a repeta succesul nostru în regenerarea celulelor musculare umane și extinderea acesteia la alte tipuri de tesut, de exemplu - oase, cartilaj și a țesutului conjunctiv.