Zastawki serca wytwarzane w laboratorium rosną wewnątrz ciała

Naukowcy z University of Minnesota opracowali technikę inżynierii tkankowej do wymiany zastawki serca, która może rosnąć u pacjenta. Przełom może pozwolić dzieciom z wrodzonymi wadami serca uniknąć powtarzających się operacji w celu wymiany zastawek serca, z których wyrosły.

Aby stworzyć zastawki, naukowcy wyhodowali komórki dawcy w żelu fibrynowym w bioreaktorze, umożliwiając im osadzenie macierzy kolagenowej. Następnie usunęli komórki dawcy z konstrukcji zastawki przed wszczepieniem ich jagniętom, gdzie endogenne komórki zasiedliły zastawki i umożliwiły im wzrost.

Obecnie dzieci z wadami serca, które wymagają wymiany zastawki serca, zazwyczaj otrzymują zastawkę wykonaną z tkanek zwierzęcych, które zostały poddane obróbce chemicznej. Takie zastawki mogą działać nieprawidłowo z powodu zwapnienia i powodować znaczne niedogodności dla biorców, ponieważ nie rosną wraz z sercem. Oznacza to, że dziecko może przejść aż pięć operacji na otwartym sercu w celu wymiany zastawki.

Ta najnowsza technologia może to zmienić status quo. Naukowcy stworzyli nowe zastawki przy użyciu komórek dawcy, które posiano w żelu fibrynowym. Następnie przez dłuższy czas hodowali komórki ze składnikami odżywczymi wzrostu w bioreaktorze, w którym to czasie komórki odkładały macierz kolagenową.

Używając detergentu, naukowcy usunęli następnie komórki z konstruktu kolagenu, pozostawiając bezkomórkowy materiał rurkowy, który nie prowokuje reakcji immunologicznej. Tworząc z rurek zamknięty pierścień z ulotkami, zespół stworzył wymianę zastawki serca.

Oto bardzo krótki film pokazujący wielokrotne uruchamianie zaworu:

Jak dotąd naukowcy przetestowali swoją technologię na jagniętach. Po wszczepieniu do tętnicy płucnej zastawki zostały wypełnione komórkami jagnięcia i rozrosły się w ciągu jednego roku, osiągając taki sam rozmiar jak fizjologicznie normalna zastawka.

„Wiedzieliśmy z poprzednich badań, że zaprojektowane rurki mają zdolność regeneracji i wzrostu w modelu rosnącej jagnięciny, ale największym wyzwaniem było utrzymanie funkcji ulotki w rosnącym przewodzie z zaworem, który przechodzi 40 milionów cykli w ciągu roku” – powiedział Zeeshan Syedain, badacz zaangażowany w badanie. „Kiedy zobaczyliśmy, jak dobrze zastawki funkcjonowały przez cały rok, od młodego jagnięcia do dorosłej owcy, było to bardzo ekscytujące”.

Oto echokardiogram zastawki po wszczepieniu owcy:

„To ogromny krok naprzód w badaniach nad sercem u dzieci” – powiedział Robert Tranquillo, inny badacz zaangażowany w badanie. „To pierwszy dowód na to, że zastawka wszczepiona w duży model zwierzęcy, w naszym przypadku jagnię, może rosnąć wraz ze zwierzęciem do dorosłości. Przed nami jeszcze droga, ale to prowadzi nas znacznie dalej na drodze do przyszłych badań klinicznych z udziałem dzieci. Jesteśmy podekscytowani i optymistycznie nastawieni do możliwości, że stanie się to rzeczywistością w nadchodzących latach ”.

Studiować w Science Translational Medicine: Pediatryczne trójrurkowe przewody z zaworami wykonane z macierzy zewnątrzkomórkowej wytworzonej przez fibroblasty, oceniane przez 52 tygodnie u rosnących jagniąt

Przez: Uniwersytet w Minnesocie

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *