https://frosthead.com

Чујте ово, 2017: Научници стварају нове уши 3Д-штампањем и људским ћелијама

У почетку је била ушна уш: гола, ружичаста и на леђима јој је додавала гротескни додатак величине ушију величине дететовог уха. Када је слика овог „ушију“ узгојена мишем - заправо комад хрскавице узета из крављег колена и уграђена у глодара - кружила интернетом, шокирала је подједнако научнике и јавност. Али такође је сугерисао потенцијал инжењеринга ткива да револуционише могућности за оне којима су потребни органи или делови тела - у овом случају ухо.

Сличан садржај

  • Истраживачи су израђивали минијатурне људске стомаке из матичних ћелија
  • Два најновија добитника Нобелове награде отворила су Пандорину кутију истраживања и клонирања матичних ћелија

Нажалост, наука се не креће увијек у складу са скоковима и границама. И тако, 20 година касније, политичке и бирократске препреке значиле су да генетски инжењерне уши још увек нису комерцијално доступне у САД-у, где су стотине хиљада људи задобиле повреде уха услед ране од ватреног оружја, рака уха или микротије, малформације спољног уха. (У Кини, истраживачи који су развили ушни миш тренутно тестирају технику растућег хрскавице у ушима на људским пацијентима.)

Сада тим истраживача из Сједињених Држава и Велике Британије има за циљ да то промени. Инспирисани ушном кућом, лекари са Калифорнијског универзитета у Лос Анђелесу и Центра за регенеративну медицину Универзитета у Единбургху усавршили су нову технику за раст потпуно формираног људског уха, користећи сопствене матичне ћелије. Почињу с 3Д штампаним полимерним калупом ушију, који им се имплантира матичним ћелијама извађеним из масти. Како се ове матичне ћелије диференцирају у хрскавицу, полимерна скела се разграђује, остављајући потпуно „ухо“ направљено од зрелих ћелија хрскавице.

Нови приступ могао би „променити све аспекте хируршке неге“, каже др. Кен Стеварт, један од истраживача и пластични хирург из Краљевске болнице за болесну децу.

Истраживачи се фокусирају на децу са микротијама, урођеним деформитетом који узрокује неразвијеност ушију пацијената. Стање оставља људе с кукастим комадом хрскавице и коже на једној или обе стране главе, заједно са мноштвом слушних проблема. Тренутно, ако је пацијенту са микротијаном потребан нови ухо, хирург мора ући у њихово тело и узети му хрскавицу од ребра. Затим хирург изрезује ту хрскавицу у облик уха, стави је испод коже на страни пацијентове главе и нацепи више коже на врху. Метода је ризична и сложена и не ствара ухо које заиста осећа део пацијента.

За нову технику, Стеварт користи Артец 3Д скенер како би створио дигитални модел пацијентовог неоштећеног уха како би се могао штампати. (Ако пацијент са микротијом има два погођена уши, тада ће Стеварт користити ухо члана породице као модел.) Модел је направљен од одређених синтетичких полимера за које су истраживачи утврдили да су привлачни за матичне ћелије - односно да матичне ћелије имају тенденцију засунити на. Његови колеге, експерт за регенерацију ткива Бруно Пеаулт и клинички предавач пластичне хирургије Цхрис Вест, затим убризгавају 3Д штампани модел са матичним ћелијама, које се пречишћују из пацијентовог ткива помоћу ћелијског разврставача.

Кључно за овај процес је чињеница да су матичне ћелије изведене из масти. Прво, екстрахирање матичних ћелија је далеко мање инвазивно од обављања екстракције коштане сржи. Али масноћа такође садржи најбољу врсту матичних ћелија за ову врсту процеса, јер их је богато и лако се вади, што су истраживачи показали у раду објављеном прошлог марта у часопису Стем Целл Ресеарцх & Тхерапи. Штавише, масно ткиво садржи мезенхимске матичне ћелије: моћне матичне ћелије које имају способност раста у нове кости, хрскавице, мишиће и масти.

Истраживачи наглашавају да ова технологија има потенцијал да превазиђе микротију. Применљиво је и на пацијенте који су изгубили ухо од рака или којима су потребни други делови тела направљени од хрскавице - на пример, нови нос, нови зглобови колена или зглобови кука. То би чак погодовало пацијентима којима ће можда требати више масти; рецимо, ако су упуцани у лице и изгубили добар део своје јагодице.

Па зашто је то дуго трајало?

Истраживања матичних ћелија у САД-у, посебно она која укључују ембрионалне матичне ћелије, одавно су извукла из конзервативних и религијских група. Федерално финансирање истраживања ембрионалних матичних ћелија увелико је ограничено у другој Бусховој администрацији 2001. Иако је председник Обама касније поништио Бусхову председничку наредбу и отворио врата за још истраживања матичних ћелија у 2009. години, остају вестигична ограничења. Смјернице за деке бачене преко свих студија у САД-у „ометале су у одређеној мери истраживање матичних ћелија у Америци“, тврди Вест са Универзитета у Единбургху.

Другим речима, чак и истраживања која укључују матичне ћелије одраслих - као што су мезенхимске матичне ћелије које користи Вест тим - имају тенденцију да се нађу у тој контроверзи. "Конзервативна страна друштва не жели да има икакве везе са истраживањем ембрионалних матичних ћелија и нажалост, избацили су бебу ван водом", каже Вест. "Будући да је постојало такво противљење истраживању матичних ћелија, то зауставља много шире подручје истраживања него само ембрионалне матичне ћелије."

У Великој Британији, истраживачи се морају пријавити за етичко одобрење од независне експертске групе и лаика који проучавају предлог на нивоу који друге врсте истраживања не захтевају. Кина је, насупрот томе, позната по томе што има једну од најнеограничнијих политика надзора света. „[Кина] је веома опуштена када су у питању клиничка испитивања и испитивања на људима и матичним ћелијама“, каже Пеаулт са Универзитета у Единбургху и Калифорнијског универзитета. "Њихови прописи су сигурно много опуштенији од наших."

"Имали су напред", каже Вест. "То не значи да су учинили било шта погрешно, то само значи да морамо узети дужи пут да бисмо дошли до исте тачке."

Пеаулт приписује споро прихватање и јавно објављивање ове технологије погледима на медицину у старом свету и нову природу нове технике. „То је врло посебан пројекат. У овом пројекту има готово нешто уметничко “, додаје он, напомињући да Стеварт уреза већи део ушију које ствара ручно. Иако тим још увек сарађује са ФДА како би добио одобрење за рад са људским пацијентима, Пеаулт се још увек нада да ће моћи да употпуне ову технологију и примене је на пацијенте у року од неколико месеци.

„У идеалном случају, моје колеге ће то моћи да користе“, каже, „веома ме занима стварни медицински утицај који ће имати“.

Напомена уредника, 3. јануара 2017. године: У овом је чланку првобитно наведено да је Артец 3Д скенер коришћен за штампање модела уха; заправо се користи за скенирање пацијентовог уха.

Чујте ово, 2017: Научници стварају нове уши 3Д-штампањем и људским ћелијама