https://frosthead.com

Organit valmistettu tilauksesta

Anthony Atala työskentelee tulevaisuuden vartalokaupassa. Hän on Wake Forest -generatiivisen lääketieteen instituutin johtaja Winston-Salemissa, Pohjois-Carolinassa, ja hän ja hänen kollegansa käyttävät ihmisen soluja kasvattaakseen lihaksia, verisuonia, ihoa ja jopa koko virtsarakon. Suuri osa työstä on kokeellista eikä sitä ole vielä testattu ihmispotilailla, mutta Atala on istuttanut laboratoriossa kasvatetut rakot yli kahteen tusinaan lapsiin ja nuoreen aikuiseen, joilla on viallinen virtsarakko, joka ei tyhjene kunnolla. Tämä tila voi aiheuttaa munuaisvaurio. Rakot olivat ensimmäiset laboratoriogeneraattorit, jotka implantoitiin ihmisiin. Jos ne jatkavat suoriutumista kliinisissä kokeissa, hoidosta voi tulla vakiona paitsi virtsarakon syntymävaurioita, myös rakkosyöpää ja muita sairauksia.

Atala ja työtoverit valmistavat varaosia potilaan omista raaka-aineista. Virtsarakon tuottamiseksi ne poistavat pienen kappaleen potilaan elimestä ja erottavat lihassolut ja uroteelisolut, jotka virtaavat virtsateitä. He laittavat solut laboratorioastioihin ja uivat jokaista tyyppiä nesteessä, joka kehottaa niitä lisääntymään. Kuuden viikon kuluttua on riittävästi eläviä soluja koko rakoon. Tutkijat kaataa sitten lihassolut telineen, joka on valmistettu kollageenista, sidekudoksen proteiinista ja polyglykolihaposta, materiaalista, jota käytetään imeytyvissä ompeleissa. Kaksi päivää myöhemmin, he päällystävät telineen sisäpuolen uroteelisoluilla. Uusi rako on hoidettu inkubaattorissa, joka jäljittelee kehon olosuhteita, jolloin solut voivat kasvaa ja neuloa yhteen. Virtsarakko implantoidaan sitten potilaaseen, jossa teline liukenee vähitellen. Tutkijat ovat standardisoineet virtsarakon kasvatusmenetelmän, Atala sanoo hymyillen, ja tekevät nyt ”pienistä, keskikokoisista, suurista ja erittäin suurista kooista”.

Regeneratiivisen lääketieteen kerran villistä ideoista on nopeasti tulossa todellisuutta. Viime vuoden lopulla San Diegossa sijaitseva biotekniikkayritys Organovo aloitti ensimmäisen kaupallisesti saatavana olevien korinosatulostimien jakelun. Kyllä, luit oikein: korin osien tulostin. Käyttäen samaa ideaa kuin mustesuihkutulostin, se suihkuttaa laserohjatut solujen ja rakennustelineiden pisarat liikkuvalle alustalle. Jokaisella tulostinpään kulkulla alusta tasoittuu ja kerrostunut materiaali kerää vähitellen kolmiulotteisen kudospalan. Regeneratiivisen lääketieteen laboratoriot ympäri maailmaa ovat luottaneet tulostimeen ihon, lihaksen ja verisuonten palojen tuottamiseksi. Atala-laboratorio on käyttänyt tekniikkaa rakentaakseen kaksikammioisen hiirikokoisen sydämen noin 40 minuutissa.

Atala ja hänen kollegansa ovat myös onnistuneet muokkaamaan laboratorioon rakennettuja munuaisia, jotka tuottavat virtsaa implantoimalla koe-eläimiä. Ja muutaman vuoden kuluessa, hän sanoo, ihmisen iho voitaisiin houkutella kasvamaan laboratoriossa, ja se voitaisiin polttaa uhreille ja muille potilaille, joille tänään on tehtävä tuskallinen ihonsiirto.

Kehon ulkopuolella kasvatetut elimet muuttavat lääkettä, Atala ennustaa, mutta kehon sisällä tapahtuvan korjauskehityksen ja uudelleen kasvamisen kannustaminen on yhtä tärkeää. Hänen ja muiden tutkijoiden mukaan terveelliset solut ja kasvua indusoivat molekyylit injektoidaan sairaisiin tai loukkaantuneisiin keuhkoihin, maksaan ja sydämeen, mikä kehottaa niitä uudistumaan. Sitten on perimmäinen haaste: Voisiko potilas jonain päivänä uuttaa koko raajan?

"Se ei ole mahdollisuuden ulkopuolella", Atala sanoo. ”Jos salamandri pystyy tekemään sen, miksi ihminen ei voi?” Tutkijat ovat tulossa lähempään ymmärtämään hienovaraisia ​​geneettisiä ja fysiologisia prosesseja, joiden avulla salamandria voi uudistaa raajansa tyhjästä. Lisää johtolankoja on peräisin laboratoriohiiristä, joilla on geneettinen mutaatio, joka antaa heidän mahdollisuuden kasvattaa osittain leikattuja numeroita.

Voivatko 40 vuoden kuluttua lääkärit auttaa ihmisiä kasvattamaan katkenneet selkäytimet, vaurioituneet sydämet tai jopa kadonneet raajat? Atala sanoo olevansa optimistinen: "Asiat, jotka ovat nykyään mahdollisia, olivat unelma 20 vuotta sitten."

Gretchen Vogel asuu Berliinissä ja kirjoittaa tiedelle .

Anthony Atala, Wake Forest -generatiivisen lääketieteen instituutin johtaja, on standardisoinut virtsarakon kasvatusmenetelmän. (Wake Forest University -kastettajan lääketieteellinen keskus) Tutkijat rakentavat korvaavia kehon osia käyttämällä telineitä ja potilaan omia laboratoriossa kasvatettuja soluja. (Wake Forest University -kastettajan lääketieteellinen keskus) Sydämen venttiili harjoitetaan laboratoriossa ennen istutusta. (Wake Forest University -kastettajan lääketieteellinen keskus) Rakko, joka on samanlainen kuin ihmisillä testattava. (Wake Forest University -kastettajan lääketieteellinen keskus)
Organit valmistettu tilauksesta