Pokrenite regeneraciju
Prva uspješna transplantacija organa u svijetudogodila se1954. - kirurg
Svake godine u prosjeku se napravi 100.800 diljem svijetatransplantacije organa. Najčešće se transplantiraju bubrezi (69.400 operacija), jetra (20.200), srce (5.400), pluća (2.400) i gušterača (2.400). Darivanje može biti vezano i posthumno, kada se željeni organ uzima s leša. Istodobno, u Rusiji se, primjerice, prosječno čekanje na donorski bubreg iznosi 1,5-2 godine. U Institutu Sklifosovski godišnje se obavi oko 200 operacija, a na listi čekanja je oko 500 ljudi.
Priroda je stvorila stanice na takav način da uvijek znaju što im je činiti.Oni imaju sposobnost regeneracije, svakićelija ima takav potencijal. Stanice kože ažuriraju se svaka dva tjedna, crijevne stanice - dva tjedna, a stanice mozga - svakih deset godina. Problem je što ne obnavljamo tkivo kada dođe do bolesti, ožiljaka ili oštećenja. U ovom trenutku regeneracija prestaje i ovdje može pomoći regenerativna medicina. U pacijenta uzimamo vrlo malo mišićnog tkiva, zatim obradimo te stanice i smjestimo ih na područje gdje se nalazi oštećeni mišić. Može se koristiti i za pacijente s opeklinama: u tom slučaju uzimamo mali uzorak pacijentove kože, zatim obradimo stanice i jednostavno ih nanesemo na oštećena područja sprejom. Štoviše, ako je pacijent ozlijeđen, prvo ga morate liječiti, riješiti se infekcije i pričekati da vrijeme bude spremno za liječenje.
Narastite novi organ
Umjesto ćelija možete koristiti takozvani supstrat - svojevrsni građevinski okvir.Njegovi su materijali vrlo slični materijalima za šavove.Otapaju se za nekoliko mjeseci i sigurni su za ljude i stanice. Uzimamo mali uzorak tkiva od pacijenta, zatim obrađujemo te stanice izvan tijela, kultiviramo ih, koristimo skelu kako bismo ih učinili cjevastima i implantiramo ih u pacijenta. Cijeli proces traje otprilike 30 dana. Isto vrijedi i za krvne žile. Stavljamo te stanice na materijal, zatim treniramo ovaj organ. Kada kompresija postane ono što nam je potrebno, žile se ugrađuju u ljude. Najsloženiji organ je čvrst organ s cirkulacijom krvi, poput srca, bubrega i jetre, jer postoje različite vrste tkiva, a sva imaju toliko krvnih žila.
Zdrava Moskva
Najlakši način za uzgoj jednostavnih tkanina. U kliničkoj praksi već se koristi metoda regeneracije kože pomoću posebnih hidrogela ili stanica pacijenta.
Gordana Wunyak-Novakovich na Sveučilištu Columbia izrasla je ulomak kostiju lubanje, sijevši okvir matičnim stanicama.
Na Sveučilištu Johns Hopkins liječnici su uklonjeni sapacijentice uho i dio lubanje zahvaćene tumorom. Uzevši hrskavično tkivo iz grudi, krvnih žila i kože, narasli su joj na novo uho, a potom umjetni organ presadili na svoje mjesto.
Uspješni eksperimenti na uzgoju i transplantaciji krvnih žila održani su na sveučilištima u Geteborgu (Švedska) i Riceu (SAD). Postoje i primjeri porasta mišića, krvnih stanica, koštane srži i zuba.
Što se tiče uzgoja složenih organa,eksperimenti se i dalje provode uglavnom na životinjama. Međutim, postoje primjeri uspješnih transplantacija umjetno uzgojenih organa ljudima. Već nekoliko godina Anthony Atala izvodi operacije implantacije na mjehuru naraslom iz pacijentovih stanica. Španjolski kirurzi transplantirali su trakice uzgajane na temelju karavaka donora.
Napredna stanična tehnologija u 2002uzgajao minijaturni bubreg krave dužine 5 cm koristeći tehnologiju kloniranja, uzimajući stanice iz životinjskog uha. Bubreg implantiran je pored glavnih organa, a ona je počela uspješno proizvoditi urin.
Također postoje pozitivna iskustva u uzgoju i presađivanju jetre u laboratorijske štakore (Sveučilište Massachusetts) i pluća u svinje (Sveučilište Texas).
Posude transplantiranih organa vrlo su malene.Već smo započeli ovaj posao prije 30 godina, ali minije bilo tehnologije. Počeli su razmišljati o uzimanju organa ljudi koji su umrli i njihovoj ponovnoj upotrebi. Preminulom pacijentu izvadili su jetru i, takoreći, oprali je iznutra. Nakon dva tjedna jetra je i dalje izgledala kao jetra, ali unutra nije bilo stanica. Međutim, uspjeli smo sačuvati vaskularno stablo, poput kostura jetre. Zatim su uzeli pacijentove stanice, uzgojili ih i stavili na ovaj kostur. Iz tijela pacijenta stvaramo tkivo i tako ga liječimo. Stoga uopće nema imunološkog odgovora. To je vrlo velika prednost regenerativne medicine.
Zdrava Moskva
Čak i iz vrlo lošeg organa, pomoću biopsije možemo dobiti dobre stanice.Ali to ne možemo genetskibolesti, jer će defekt biti u cijelom tkivu. Evo i drugih tehnologija - od ovog pacijenta uzimamo stanice, ispravljamo nedostatke, kako liječimo te stanice, a zatim radimo na istoj strategiji. Za sada je to, nažalost, eksperimentalno, ali još uvijek postoji nada da se genetske bolesti mogu liječiti.
Uvijek pratimo živote naših pacijenata najmanje 5-8 godina nakon transplantacije.Moramo biti sigurni da će sve biti u redu, tek tada možemo reći da je ova tehnologija uspjela i transplantirani organi funkcioniraju normalno.
Tiskanje organa i ispitivanje lijekova
Možete isprintati minijaturno srce i za dva sata ono će već kucati.Prije šest godina počeli smo koristiti 3D ispis,jer je bilo potrebno skalirati te tehnologije - prije toga smo sve radili ručno. Ali organi dobiveni tiskanjem nisu imali takav integritet da bi se ugradili u tijelo. Tada smo počeli razvijati specifičnije pisače koji bi mogli stvarati ljudsko tkivo. I na njemu su radili 14 godina.
Prvi eksperimenti s biootiskom provedeni su naObični kućni 3D printeri koji su nadograđeni na terenu. Thomas Boland je 2000. godine postavio Lexmark i HP strojeve kako bi na njima mogli biti ispisani DNK fragmenti, a 2003. godine je patentirao tehnologiju.
Sada nekolikotvrtki. Organovo bioinžinjeri razvili su tehnologiju za ispis tkiva jetre. Također su ispisali bubrege koji su ostali funkcionalni dva tjedna. Do sada se takva tijela koriste samo za testiranje medicinskih pripravaka, no tvorci ne isključuju da će uskoro početi razvijati opremu za ispis organa donora.
Ruski bioinžinjeri iz 3D Bioprinting Solutions razvili su FABION 3D printer i proveli uspješan eksperiment u tiskanju štitne žlijezde i presađivanju eksperimentalnog miša.
Dizajniran od strane Sveučilišta Sheffield, Fripp Dizajnira pisačima ispisuje proteze za oči. Isti tim razvija tehnologiju 3D ispisa za nosove, uši i bradu.
Dio opreme proizvodimo za vlastite potrebepotrebama kupaca i nije namijenjena prodaji (FABION, Organovo’s NovoGen MMX). Cijene komercijalnih bioprintera kreću se od 10 tisuća dolara (BioBots) i 5 tisuća eura (CELLINK Inkredible) do 200 tisuća dolara i više (EnvisionTEC-ov 3D Bioplotter, RegenHU-ov 3DDiscovery).
Postoji pet zanimljivih kriterija za 3D printer za ispis organa.Prvo, imaju vrlo male mlaznicemože doseći do 2 mikrona - to je 2% promjera ljudske vlasi. Drugo, ovaj printer nam daje preciznost, možemo rasporediti ćelije tamo gdje su zapravo potrebne. Treća je biotinta, tekućina koja prolazi kroz mlaznicu. A onda, kada postane želatina, već funkcionira kao normalno tkivo. Sljedeći kriterij su mikrokanali, oni osiguravaju prehranu središnjem dijelu stanica. U biti, to su nadomjesci za krv. I na kraju, softver koji vam omogućuje da imate trodimenzionalnu sliku. Na taj način razumijemo što se događa u tijelu i stvaramo strukturu potrebnu za određeni organ. Da bismo to učinili, uzimamo digitalne podatke s rendgenske snimke i pomoću njih stvaramo strukturu posebno za ovaj defekt kod određenog pacijenta.
Zdrava Moskva
Imamo dva certificirana sustava za printanje ljudskih organa.Oni su odobreni od FDA.Uprava za hranu i lijekove u Sjedinjenim Državama - Hi-Tech). U proteklih šest godina pisač smo koristili za izradu takozvanog programa body-on-a-chip. To je sada u fazi razvoja, jer je potrebno osigurati održivost ovih organa, ali općenito možemo napraviti minijaturna pluća, srce, krvne žile i povezati cijeli ovaj sustav na čipsu. Također možemo stvoriti minijaturne organe veličine glave i vidjeti kako ti organi reagiraju na lijekove. Na primjer, ako neki lijek ubrza vaš otkucaj srca, ubrzaće vaš otkucaj u našem minijaturnom srcu. Dakle, moguće je identificirati nuspojave lijekova koje nisu otkrivene drugim testovima.
Izbjegavajte nuspojave
Pomoću tiskanih minijaturnih organa možete testirati lijek.Na primjer, lijek "Hismanal", 11 godinana tržištu u cijelom svijetu. Ovaj antipsihotik također se koristio kao antihistaminik. Nakon nekog vremena njegove uporabe postalo je jasno da mnogi pacijenti doživljavaju nuspojave povezane sa srčanom disfunkcijom. Kada je lijek testiran na stanici nije bilo problema, kada je testiran na životinjama nije bilo problema. Kada su prvi, drugi i treći stadij kliničkih studija provedeni, ništa se nije dogodilo. Uzeli smo ovaj lijek, koristili ga na našim organima na čipsu, i u roku od tjedan dana postalo je jasno da je ovaj lijek toksičan za srce.
To je zbog činjenice da svi različito reagiraju.za lijekove je sve genetski drugačije, isti će se lijek različito preraditi. Svatko ima drugačiju prehranu, drugačije životne uvjete, različite zdravstvene poteškoće. To djeluje kao prepreka razumijevanju onoga što lijek zapravo čini s organima. A ako uklonimo sve ove prepreke i vidimo izravno kako lijek djeluje na organe, možemo odmah otkriti toksičnost.
Danas razvijamo sustav koji nazivamo "tijelo na čipu".Osobito će pomoći u smanjenju toksičnosti.lijekovi – primjerice, za rad s pacijentima oboljelima od raka. Možemo uzeti malu stanicu raka i uzgojiti je, a zatim testirati kemoterapiju na čipu prije nego što tu terapiju damo pacijentu. Imali smo pacijenta s melanomom, bio je na kemoterapiji šest mjeseci, potrošeno je puno novca, a tumor je samo rastao. Testirali smo lijek koji nije uzet u obzir i pacijent ga je počeo primati. Dva tjedna kasnije pacijent je prvi put rekao da mu se stanje popravlja, a liječnik je primijetio da se tumor smanjuje. Stoga je vrlo korisno testirati lijek prije davanja pacijentu.
Matične stanice: stvarajte ono što nije
Kada je potrebno uzgojiti organ koji pacijent nikada nije imao ili ga je izgubio, mogu se koristiti matične stanice.Obično, za rast bubrega, uzimamobubrežne stanice, za rast mokraćne cijevi uzimamo stanice mokraćne cijevi. Ali u slučaju matičnih stanica, možemo uzeti onu koja može postati stanica u plućima, bubrezima ili krvnim žilama. Postoje dvije glavne vrste matičnih stanica. Jedan od njih je ljudski embrional. Vrlo su moćni, rastu i mogu se pretvoriti u bilo što, ali mogu tvoriti i tumore, pa ih je vrlo teško koristiti. S druge strane, ako govorimo o tim stanicama kod odrasle osobe, to mogu biti stanice masne ili koštane srži, neće formirati tumore, ali ne rastu tako dobro.
Prvi put se koristio izraz "matične stanice"Njemački znanstvenik Valentin Haacker krajem 19. stoljeća. Godine 1909. ruski znanstvenik Aleksandar Maximov sugerirao je da u tijelu postoje stanice koje ostaju nepromijenjene, ali u pravo vrijeme mogu promijeniti program i pretvoriti se u stanice različitog tipa.
Ova je teorija potvrđena u 60-ima.prošlog stoljeća. Amerikanci James Till i Ernest McCullough zračili su miševe smrtonosnom dozom zračenja, a potom im presadili matične stanice zdrave jedinke. Pokazalo se da na ovaj način možete obnoviti krv i spasiti miševe od smrti. Od 1964. godine ova se metoda koristi u liječenju raka krvi: pacijenti prvo uništavaju vlastite krvne stanice, a potom presađuju zdrave matične stanice od davatelja. Učinkovitost ove metode doseže 70–80%.
1981. Martin Evans i Matthew Kaufmanparalelno s Gail Martinom, izolirane su matične stanice iz mišjih zametaka. Te stanice mogu postojati u nedogled izvan tijela bez promjene svojstava, a kad dođu u određenim uvjetima, na primjer, natrag u tijelo, pretvaraju se u tkiva.
Godine 1999. časopis Science rangirao je otkriće matičnih stanica kao jedno od tri najveća otkrića u biologiji, nakon dešifriranja DNK i programa Ljudski genom.
Dugo se vjerovalo da ako je matična stanicapretvorena u stanicu tkiva, nemoguće je ponovno stvoriti stabljiku. Međutim, 2006. godine, Japanka Xinya Yamanaka otkrila je način pretvaranja somatskih stanica u matične stanice. Za to je 2012. godine dobio Nobelovu nagradu.
Zdrava Moskva
Prije otprilike 17 godina počeli smo tražiti alternativni izvor matičnih stanica., Predloženo da postoji druga vrsta stabljikestanice prisutne u amnionskoj tekućini i u posteljici kojom je dijete okruženo u maternici. I pronašli smo ove vrlo moćne matične stanice. Oni neće tvoriti tumore i mogu se pretvoriti u tri glavne kategorije tkiva koje tvore naše tijelo. Te se stanice mogu brzo uzgajati u dovoljnim količinama. Na taj način izbjegavamo sva ograničenja stanica koštane srži i ostalih vrsta stanica. Sada su predmet brojnih kliničkih studija i do sada se ne koriste široko.
Ne želim da mislite da su svi problemi već riješeni i da možete samo ispisivati organe.Za ovo će trebati desetljećatehnologija bi se mogla razvijati. To je vrlo teško i potrebno nam je puno vremena da bismo mogli razviti sam recept koji će omogućiti da tehnologije funkcioniraju na optimalan način. Uz to, to su skupe tehnologije, bit će ih teško ponoviti, ali sa sigurnošću možemo reći da imaju potencijal. A za nas je ovo obećanje regenerativne medicine - poboljšati život pacijenata.