Fremstilling af organer

Siden 2008 har otte patienter fået en ny chance i livet, da kirurger erstattede deres hårdt beskadigede luftrør med menneskeskabte versioner. Denne meget eksperimentelle teknologi flytter nu fra forskningslaboratorier til en produktionsfacilitet, mens en virksomhed i Boston-området forbereder sig på at producere stilladserne til dyrkning af syntetiske organer i stor skala.

Indånde : Et laboratoriedyrket luftrør sidder i en roterende inkubator, klar til transplantation i et lille barn.

Harvard Apparatus Regenerative Technology , eller HART, tester sit syntetiske luftrørssystem i Rusland og har planer om lignende tests i EU i år. Virksomheden arbejder sammen med U.S. Food and Drug Administration om at etablere et forsøg også i USA.

De syntetiske luftrør er lavet ved at dyrke en patients egne stamceller på et laboratoriefremstillet stillads. I fremtiden kan denne teknik tilpasses til at skabe andre organer, såsom en udskiftning af spiserør, hjerteklap eller nyre.

Hvis den udvides til flere kropsdele, kan den syntetiske organteknologi hjælpe med at imødekomme et alvorligt medicinsk behov. Ventelister til transplantation af vitale organer som hjerter, lunger, lever og nyrer er foruroligende lange. Hver dag dør patienter, der venter på donororganer. Alene i USA er 120.000 mennesker på ventelister til et organ, anslår det amerikanske Department of Health and Human Services . Og ventelister undervurderer det sande behov, siger Joseph Vacanti , en kirurg-videnskabsmand ved Massachusetts General Hospital og en leder inden for vævsteknisk forskning. Den eneste måde, vi kommer til at imødekomme det reelle behov, er at fremstille levende organer, siger Vacanti, som ikke er tilknyttet HART.

Pust ud : Et syntetisk luftrørstillads fremstillet ved at spinde ekstremt fine fibre af plastik ind i et rør.

Forskere over hele kloden er ved at finde nye måder at skabe væv til transplantation på. Over 25 år er feltet gået fra fiktion og fantasy til videnskab og teknik, siger Vacanti. Der er mange forskellige tilgange, fra præcis blækstråleudskrivning af celletyper til en organiseret struktur (se Trykte øjenceller kunne hjælpe med at behandle blindhed ) til at lade celler spontant selvorganisere sig til proto-organer (se En rudimentær lever er vokset fra stamceller og voksende øjeæbler).

HARTs nuværende tilgang er at dyrke en patients stamceller på syntetiske stilladser. De fire seneste kunstige luftrørsoperationer er blevet udført med disse laboratoriefremstillede stilladser, siger David Green, CEO for HART.

At dyrke en patients egne celler på et stillads giver et godt miljø for knoglemarvsstamceller, der så kan udvikle sig til forskellige celletyper både i inkubatoren og efter at de er implanteret i en patient.

HART skaber stilladserne ved at spinde fibre omkring en hundrededel af bredden af ​​et menneskehår til et rør, der er lavet til at passe til hver patient. Resultatet er et tilpasset stillads, der laver et net, der er den rigtige størrelse til cellerne, siger Green. De føler sig hjemme der.

Stamceller taget fra en patients knoglemarv bliver derefter regnet ned over toppen af ​​stilladset, ligesom en kylling i et rotisserie, siger Green. Cellerne vokser på stilladserne i en specialiseret roterende inkubator i cirka to dage, før de transplanteres. Omkring fem dage efter transplantationen dukker nye celletyper op på organet, siger han, herunder vigtige celler, der beklæder den indre overflade og hjælper med at flytte slim fra lungerne ved at hoste. Til sidst vokser blodkar ind i det syntetiske organ, siger Green.

skjule