Όταν αρχίσουν να αναπτύσσουν όργανα. Καλλιέργεια τεχνητών οργάνων

Η σύγχρονη ιατρική μπορεί να κάνει πραγματικά θαύματα. Κάθε χρόνο, οι επιστήμονες βρίσκουν όλο και περισσότερες νέες μεθόδους θεραπείας για διάφορες παθολογικές καταστάσεις και τα τελευταία τεχνικά επιτεύγματα παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Οι γιατροί είναι βέβαιοι ότι πολύ σύντομα θα μπορούν να θεραπεύουν ασθένειες εξ αποστάσεως, να υποβάλλονται σε διαγνώσεις ολόκληρου του οργανισμού μέσα σε λίγα λεπτά και να προλαμβάνουν ασθένειες χρησιμοποιώντας σύγχρονες τεχνολογίες υπολογιστών. Και μια τέτοια φαινομενικά φανταστική, όπως η καλλιέργεια ανθρώπινων οργάνων για μεταμόσχευση, γίνεται σταδιακά πραγματικότητα.

Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες πραγματοποιούν πολλές ενεργές εξελίξεις και έρευνες που σχετίζονται με όργανα ανθρώπινο σώμα. Πιθανώς ο καθένας από εμάς να το ακούσει αυτό στον σύγχρονο κόσμο μεγάλο ποσόοι άνθρωποι χρειάζονται μεταμόσχευση οργάνων ή ιστών και καμία ποσότητα δοτών δεν μπορεί να καλύψει αυτή την ανάγκη. Ως εκ τούτου, οι επιστήμονες αναπτύσσουν τεχνολογίες που μπορούν να αντιμετωπίσουν μια τέτοια κατάσταση εδώ και αρκετά χρόνια. Και σήμερα, η ενεργή ανάπτυξη της μεθόδου της «ανάπτυξης» οργάνων συνεχίζεται. Στην περίπτωση αυτή, τα βλαστοκύτταρα του σώματος χρησιμοποιούνται ως πρώτη ύλη, ικανά να προσαρμοστούν στα χαρακτηριστικά οποιουδήποτε οργάνου.

Τεχνητή καλλιέργεια ανθρώπινων οργάνων

Μέχρι σήμερα, έχουν ήδη εφευρεθεί αρκετές τεχνολογίες για την ενεργό καλλιέργεια οργάνων από βλαστοκύτταρα. Το 2004, οι επιστήμονες κατάφεραν να δημιουργήσουν πλήρως λειτουργικά τριχοειδή αγγεία. Και το 2005, αναπτύχθηκαν πλήρη κύτταρα του εγκεφάλου και του νευρικού συστήματος. Το 2006, Ελβετοί γιατροί κατάφεραν να αναπτύξουν βαλβίδες καρδιάς και Βρετανοί γιατροί κατάφεραν να αναπτύξουν κύτταρα ηπατικού ιστού. Την ίδια χρονιά, οι Αμερικανοί δημιούργησαν ένα πλήρες όργανο - την ουροδόχο κύστη, και το 2007 αποκτήθηκε ο κερατοειδής χιτώνας του ματιού. Ένα χρόνο αργότερα, οι επιστήμονες κατάφεραν να αναπτύξουν μια νέα καρδιά, χρησιμοποιώντας ως βάση το πλαίσιο της παλιάς. Για ένα τέτοιο επιστημονικό πείραμα χρησιμοποιήθηκε η καρδιά ενός ενήλικου αρουραίου, ο οποίος τοποθετήθηκε σε ειδικό διάλυμα που αφαιρούσε όλο τον μυϊκό ιστό από το όργανο. Στη συνέχεια, το προκύπτον ικρίωμα σπάρθηκε με κύτταρα καρδιακού μυός που ελήφθησαν από νεογέννητο αρουραίο. Δύο εβδομάδες αργότερα, το όργανο έγινε ικανό να αντλεί αίμα.

Μέχρι σήμερα, πολλοί γιατροί είναι βέβαιοι ότι σύντομα η μεταμόσχευση δεν θα είναι πλέον μια δαπανηρή επέμβαση για την ελίτ, θα χρειαστεί μόνο μια ονομαστική αμοιβή για την απόκτηση οργάνου.

Έτσι, τα τελευταία χρόνια, μια σειρά από χειρουργικές επεμβάσειςμεταμόσχευση τεχνητά αναπτυγμένης τραχείας, στην οποία εφαρμόστηκαν τα κύτταρα του ίδιου του ασθενούς που απομονώθηκαν από τον μυελό των οστών. Χάρη σε τέτοια κύτταρα, το σώμα του λήπτη δεν απορρίπτει το μεταμοσχευμένο όργανο, φυσιολογικά ριζώνει και προσαρμόζεται στις νέες συνθήκες. Αυτή η επέμβαση επιτρέπει στους ασθενείς να αναπνεύσουν και να μιλήσουν ξανά μόνοι τους.

Καλλιέργεια ανθρώπινων οργάνων για μεταμόσχευση με άλλη μέθοδο

Αλλο επίτευγμα τελευταίας τεχνολογίαςΗ επιστήμη μπορεί να ονομαστεί τρισδιάστατη εκτύπωση οργάνων. Μια τέτοια υπέροχη τεχνική πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα ειδικό βιοχημικό μηχάνημα. Τα πρώτα πειράματα πραγματοποιήθηκαν σε κλασικούς εκτυπωτές inkjet. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα κύτταρα του ανθρώπινου σώματος έχουν το ίδιο μέγεθος με σταγόνες τυπικού μελανιού. Εάν μεταφράσετε αυτά τα δεδομένα σε αριθμούς, θα έχετε μέγεθος 10 microns. Και με τη βιοεκτύπωση, το ενενήντα τοις εκατό των κυττάρων παραμένουν βιώσιμα.

Μέχρι σήμερα, οι ειδικοί έχουν καταφέρει να εκτυπώσουν ωτίδες, καρδιακές βαλβίδες και αγγειακούς σωλήνες. Μεταξύ άλλων, ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής σας επιτρέπει να δημιουργήσετε οστικό ιστό, ακόμη και δέρμα, κατάλληλο για περαιτέρω μεταμόσχευση.

Η εκτύπωση οργάνων πραγματοποιείται με τη χρήση ειδικής φωτοευαίσθητης υδρογέλης, ειδικής πλήρωσης σκόνης ή υγρού. Το υλικό εργασίας τροφοδοτείται από τον διανομέα σταγόνα-σταγόνα ή με σταθερό ρεύμα. Έτσι δημιουργούνται μαλακοί ή χόνδρινοι ιστοί. Για να ληφθεί ένα οστικό εμφύτευμα, πραγματοποιείται σύντηξη στρώσης προς στρώμα πολυμερών φυσικής προέλευσης.

καλλιέργεια

Βρετανοί επιστήμονες ήρθαν να αντιμετωπίσουν τα προβλήματα της οδοντιατρικής, ή μάλλον της ορθοδοντικής. Μέχρι σήμερα, οι γιατροί αναπτύσσουν ενεργά μια τεχνολογία για την αποκατάσταση των χαμένων δοντιών - αυτό σημαίνει ότι το δόντι θα αναπτυχθεί ανεξάρτητα απευθείας στη στοματική κοιλότητα του ασθενούς.

Στην αρχή, οι οδοντίατροι θα δημιουργήσουν ένα «μικρόβιο των δοντιών» χρησιμοποιώντας επιθήλιο των ούλων και βλαστοκύτταρα. Αυτός ο χειρισμός πραγματοποιείται σε δοκιμαστικό σωλήνα. Αφού τα κύτταρα διεγερθούν με μια ειδική ώθηση που θα τα κάνει να μετατραπούν στον επιθυμητό τύπο δοντιού. Τότε σχηματίζεται ένα τέτοιο μικρόβιο, όντας σε δοκιμαστικό σωλήνα. Μόνο μετά από αυτό τοποθετείται μέσα στη στοματική κοιλότητα. Εκεί εμφυτεύεται και φτάνει από μόνο του στο επιθυμητό μέγεθος.

Έτσι, σήμερα δεν υπάρχει ούτε μία ποικιλία βιολογικών ιστών που η σύγχρονη επιστήμη δεν θα προσπαθούσε να αναπτύξει. Αλλά, παρά τις επιτυχίες που επιτεύχθηκαν, δεν είναι ακόμη δυνατή η αντικατάσταση των τεχνητά καλλιεργημένων αναλόγων - αυτό είναι θέμα του μέλλοντος.

Λαϊκές συνταγές

Τα παραδοσιακά φάρμακα θα βοηθήσουν στην αποφυγή της ανάγκης για μεταμοσχεύσεις οργάνων. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη θεραπεία μιας μεγάλης ποικιλίας παθολογικών καταστάσεων, συμπεριλαμβανομένης της επικίνδυνης νεφρικής ανεπάρκειας, η οποία συχνά απαιτεί μεταμόσχευση νεφρού.

Με τόσο παθολογική κατάστασηΟι θεραπευτές συμβουλεύουν να συνδυάσουν ίσες αναλογίες θρυμματισμένων φύλλων μούρων, σπόρων λιναριού, άνθη καλέντουλας και τρίχρωμο βιολετί χόρτο. Βράστε μερικές κουταλιές της σούπας από τη συλλογή που προκύπτει με ένα λίτρο βραστό νερό. Βράστε ένα τέτοιο φάρμακο για δέκα λεπτά σε φωτιά ελάχιστης ισχύος και μετά ρίξτε το σε ένα θερμός για δώδεκα ώρες. Το στραγγιστό ποτό λαμβάνεται μισό ποτήρι τρεις φορές την ημέρα περίπου μία ώρα πριν από το γεύμα.

Η σκοπιμότητα χρήσης λαϊκών θεραπειών πρέπει να συζητηθεί με τον γιατρό.

Αικατερίνα, www.site
Google

- Αγαπητοί μας αναγνώστες! Επισημάνετε το τυπογραφικό λάθος που βρέθηκε και πατήστε Ctrl+Enter. Ενημερώστε μας τι φταίει.
- Παρακαλώ αφήστε το σχόλιό σας παρακάτω! Σας ζητάμε! Πρέπει να μάθουμε τη γνώμη σας! Ευχαριστώ! Ευχαριστώ!

Ιατρικός επιστήμονας στην εργασία

Για πολλά χρόνια, επιστήμονες σε όλο τον κόσμο εργάζονται για τη δημιουργία ιστών και οργάνων που λειτουργούν από κύτταρα. Η πιο κοινή πρακτική είναι η ανάπτυξη νέων ιστών από βλαστοκύτταρα. Αυτή η τεχνολογία έχει αναπτυχθεί εδώ και πολλά χρόνια και φέρνει σταθερά επιτυχία. Αλλά δεν είναι ακόμη δυνατό να παρασχεθεί πλήρως ο απαιτούμενος αριθμός οργάνων, καθώς είναι δυνατό να αναπτυχθεί ένα όργανο για έναν συγκεκριμένο ασθενή μόνο από τα βλαστοκύτταρά του.

Επιστήμονες από το Ηνωμένο Βασίλειο πέτυχαν αυτό που κανείς δεν έχει καταφέρει μέχρι στιγμής - να επαναπρογραμματίσουν τα κύτταρα και να αναπτύξουν ένα λειτουργικό όργανο από αυτά. Αυτό θα επιτρέψει στο άμεσο μέλλον την παροχή οργάνων για μεταμόσχευση σε όλους όσους το χρειάζονται.

Ανάπτυξη οργάνων από βλαστοκύτταρα

Η ανάπτυξη οργάνων από βλαστοκύτταρα ήταν γνωστή στους γιατρούς εδώ και πολύ καιρό. Τα βλαστοκύτταρα είναι οι πρόγονοι όλων των κυττάρων του σώματος. Μπορούν να αντικαταστήσουν τυχόν κατεστραμμένα κύτταρα και προορίζονται για την αποκατάσταση του σώματος. Ο μέγιστος αριθμός αυτών των κυττάρων εμφανίζεται στα παιδιά μετά τη γέννηση και με την ηλικία ο αριθμός τους μειώνεται. Ως εκ τούτου, σταδιακά μειώνεται η ικανότητα του σώματος για αυτοθεραπεία.

Πολλά πλήρως λειτουργικά όργανα από βλαστοκύτταρα έχουν ήδη δημιουργηθεί στον κόσμο, για παράδειγμα, το 2004, δημιουργήθηκαν από αυτά τριχοειδή αγγεία και αιμοφόρα αγγεία στην Ιαπωνία. Και το 2005, Αμερικανοί επιστήμονες κατάφεραν να δημιουργήσουν εγκεφαλικά κύτταρα. Οι βαλβίδες δημιουργήθηκαν στην Ελβετία το 2006 ανθρώπινη καρδιάαπό βλαστοκύτταρα. Το ίδιο 2006 δημιουργήθηκε ηπατικός ιστός στη Βρετανία. Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες έχουν ασχοληθεί με όλους σχεδόν τους ιστούς του σώματος, ακόμα και με τα ανεπτυγμένα δόντια.

Ένα πολύ περίεργο πείραμα πραγματοποιήθηκε στις ΗΠΑ - μεγάλωσαν μια νέα καρδιά σε ένα πλαίσιο από το παλιό.Η καρδιά του δότη καθαρίστηκε από τους μύες και δημιούργησε νέους μύες από βλαστοκύτταρα. Αυτό εξαλείφει εντελώς την πιθανότητα απόρριψης του οργάνου δότη, καθώς γίνεται «δικό του». Παρεμπιπτόντως, υπάρχουν προτάσεις ότι ως πλαίσιο, θα είναι δυνατή η χρήση της καρδιάς ενός χοίρου, που ανατομικά μοιάζει πολύ με έναν άνθρωπο.

Ένας νέος τρόπος ανάπτυξης οργάνων για μεταμόσχευση (Βίντεο)

Το κύριο μειονέκτημα της υπάρχουσας μεθόδου ανάπτυξης οργάνων είναι η ανάγκη για παραγωγή των βλαστικών κυττάρων του ίδιου του ασθενούς. Δεν μπορεί κάθε ασθενής να πάρει βλαστοκύτταρα, και ακόμη περισσότερο, δεν έχουν όλοι έτοιμα κατεψυγμένα κύτταρα. Όμως πρόσφατα, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου κατάφεραν να επαναπρογραμματίσουν τα κύτταρα του σώματος με τέτοιο τρόπο ώστε να τους επιτρέπουν να αναπτύσσουν τα απαραίτητα όργανα από αυτά. Σύμφωνα με τις προβλέψεις, η ευρεία χρήση αυτής της τεχνολογίας θα είναι δυνατή σε περίπου 10 χρόνια.

Η ικανότητα να αναπτυχθεί ένα ανθρώπινο όργανο σε δοκιμαστικό σωλήνα και να το μεταμοσχεύσει σε ένα άτομο που χρειάζεται μεταμόσχευση είναι ένα όνειρο μεταμόσχευσης. Οι επιστήμονες σε όλο τον κόσμο εργάζονται πάνω σε αυτό και έχουν ήδη μάθει πώς να φτιάχνουν ιστούς, μικρά λειτουργικά αντίγραφα οργάνων, και στην πραγματικότητα έχουμε πολύ λίγα πράγματα για να έχουμε πλήρη εφεδρικά μάτια, πνεύμονες και νεφρά. Μέχρι στιγμής, τα οργανίδια χρησιμοποιούνται κυρίως για επιστημονικούς σκοπούς, καλλιεργούνται για να κατανοήσουν πώς λειτουργούν τα όργανα, πώς αναπτύσσονται οι ασθένειες. Αλλά από αυτό μέχρι τη μεταμόσχευση, υπάρχουν μόνο μερικά βήματα. Το MedNovosti συνέλεξε πληροφορίες για τα πιο πολλά υποσχόμενα έργα.

Πνεύμονες. Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Τέξας ανέπτυξαν ανθρώπινους πνεύμονες σε βιοαντιδραστήρα. Είναι αλήθεια ότι χωρίς αιμοφόρα αγγεία, τέτοιοι πνεύμονες δεν είναι λειτουργικοί. Ωστόσο, μια ομάδα επιστημόνων από το Ιατρικό Κέντρο του Πανεπιστημίου Κολούμπια (Νέα Υόρκη) απέκτησε πρόσφατα τον πρώτο λειτουργικό πνεύμονα στον κόσμο με ένα διαχυμένο και υγιές αγγειακό σύστημα ex vivo σε τρωκτικά.

ιστός του καρδιακού μυός. Βιομηχανικοί από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν κατάφεραν να αναπτύξουν ένα κομμάτι μυϊκού ιστού σε έναν δοκιμαστικό σωλήνα. Είναι αλήθεια ότι μια καρδιά από τέτοιο ύφασμα δεν θα μπορεί να λειτουργήσει πλήρως ακόμα, είναι δύο φορές πιο αδύναμη από την αρχική. Ωστόσο, αυτό είναι το ισχυρότερο δείγμα καρδιακού ιστού μέχρι στιγμής.

Οστά. Η ισραηλινή εταιρεία βιοτεχνολογίας Bonus BioGroup χρησιμοποίησε τρισδιάστατες σαρώσεις για να δημιουργήσει ένα οστικό ικρίωμα που μοιάζει με γέλη πριν από τη σπορά με βλαστοκύτταρα που λαμβάνονται από λίπος. Τα οστά που προέκυψαν μεταμοσχεύθηκαν με επιτυχία σε τρωκτικά. Ήδη σχεδιάζονται πειράματα για την ανάπτυξη ανθρώπινων οστών χρησιμοποιώντας την ίδια τεχνολογία.

Στομαχικοί ιστοί. Επιστήμονες με επικεφαλής τον James Wells στο Children's Medical Clinical Center στο Σινσινάτι του Οχάιο, κατάφεραν να αναπτύξουν in vitro τρισδιάστατες δομές του ανθρώπινου στομάχου χρησιμοποιώντας εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα και από ενήλικα πολυδύναμα κύτταρα που επαναπρογραμματίστηκαν σε βλαστοκύτταρα. Αυτές οι δομές ήταν σε θέση να παράγουν όλα τα οξέα και τα πεπτικά ένζυμα που είναι απαραίτητα για ένα άτομο.

Ιάπωνες επιστήμονες καλλιεργούν ένα μάτι σε ένα πιάτο Petri. Το τεχνητά αναπτυγμένο μάτι περιείχε τα κύρια στρώματα του αμφιβληστροειδούς: το χρωστικό επιθήλιο, φωτοϋποδοχείς, γαγγλιακά κύτταρα και άλλα. Δεν είναι ακόμη δυνατή η πλήρης μεταμόσχευση, αλλά η μεταμόσχευση ιστού είναι μια πολλά υποσχόμενη κατεύθυνση. Ως πρώτη ύλη χρησιμοποιήθηκαν εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα.

Οι επιστήμονες της Genentech αναπτύσσουν προστάτη από μονοκύτταρο. Μοριακοί βιολόγοι στην Καλιφόρνια κατάφεραν να αναπτύξουν ένα ολόκληρο όργανο από ένα μόνο κύτταρο.
Οι επιστήμονες βρήκαν το μόνο ισχυρό βλαστοκύτταρο στον ιστό του προστάτη που μπορεί να αναπτυχθεί σε ένα ολόκληρο όργανο. Τέτοια κύτταρα αποδείχθηκε ότι ήταν ελαφρώς λιγότερο από 1% του συνολικός αριθμός. Σε μια μελέτη σε 97 ποντίκια, ένα τέτοιο κύτταρο μεταμοσχεύθηκε κάτω από το νεφρό και σε 14 από αυτά αναπτύχθηκε ένας πλήρης προστάτης που μπορεί να λειτουργεί κανονικά. Οι βιολόγοι βρήκαν ακριβώς τον ίδιο πληθυσμό κυττάρων στον ανθρώπινο προστάτη, ωστόσο, σε συγκέντρωση μόλις 0,2%.

καρδιακές βαλβίδες. Οι Ελβετοί επιστήμονες Δρ. Simon Hoerstrup και Dorthe Schmidt από το Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης κατάφεραν να αναπτύξουν ανθρώπινες βαλβίδες καρδιάς χρησιμοποιώντας βλαστοκύτταρα που ελήφθησαν από αμνιακό υγρό. Τώρα οι γιατροί θα μπορούν να αναπτύξουν βαλβίδες καρδιάς ειδικά για ένα αγέννητο παιδί, εάν εξακολουθεί να έχει καρδιακά ελαττώματα σε εμβρυϊκή κατάσταση.

Λοβός. Χρησιμοποιώντας βλαστοκύτταρα, οι επιστήμονες έχουν αναπτυχθεί. Το πείραμα πραγματοποιήθηκε από ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Τόκιο και το Πανεπιστήμιο του Κιότο με επικεφαλής τον Τόμας Θερβάντες.

Δέρμα.Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης (Ελβετία) και το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Παίδων αυτής της πόλης κατάφεραν για πρώτη φορά να αναπτύξουν ανθρώπινο δέρμα στο εργαστήριο, το οποίο διεισδύει από αίμα και λεμφικά αγγεία. Το δερματικό πτερύγιο που προκύπτει είναι σε θέση να εκτελέσει σχεδόν πλήρως τη λειτουργία υγιές δέρμαγια εγκαύματα, χειρουργικά ελαττώματα ή δερματικές παθήσεις.

Παγκρέας. Οι επιστήμονες δημιούργησαν για πρώτη φορά ικανό να παράγει ινσουλίνη. Άλλη μια προσπάθεια θεραπείας του διαβήτη τύπου 1.

νεφρά. Επιστήμονες από το Αυστραλιανό Πανεπιστήμιο του Κουίνσλαντ έμαθαν πώς να αναπτύσσουν τεχνητούς νεφρούς από βλαστοκύτταρα δέρματος. Μέχρι στιγμής, αυτά είναι μόνο μικρά οργανίδια μεγέθους 1 cm, αλλά όσον αφορά τη δομή και τη λειτουργία, είναι σχεδόν πανομοιότυπα με τα νεφρά ενός ενήλικα.

Πολλές ασθένειες, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που απειλούν την ανθρώπινη ζωή, σχετίζονται με διαταραχές στη δραστηριότητα ενός συγκεκριμένου οργάνου (για παράδειγμα, νεφρική ανεπάρκεια, καρδιακή ανεπάρκεια, σακχαρώδης διαβήτης κ.λπ.). Όχι σε όλες τις περιπτώσεις, αυτές οι διαταραχές μπορούν να διορθωθούν χρησιμοποιώντας παραδοσιακές φαρμακολογικές ή χειρουργικές παρεμβάσεις.

Αυτό το άρθρο παρέχει πληροφορίες για τα υπάρχοντα επιτεύγματα στην καλλιέργεια βιολογικών οργάνων.

Υπάρχουν διάφοροι εναλλακτικοί τρόποι για την αποκατάσταση της λειτουργίας των οργάνων στους ασθενείς σε περίπτωση σοβαρού τραυματισμού:

Διέγερση των διαδικασιών αναγέννησης στο σώμα. Εκτός από τα φαρμακολογικά αποτελέσματα, η πρακτική χρησιμοποιεί τη διαδικασία για την εισαγωγή βλαστοκυττάρων στο σώμα, τα οποία έχουν την ικανότητα να μετατρέπονται σε πλήρη λειτουργικά κύτταρα του σώματος. Ήδη έχουν ληφθεί θετικά αποτελέσματα στη θεραπεία διαφόρων ασθενειών με βλαστοκύτταρα, συμπεριλαμβανομένων των πιο κοινών ασθενειών στην κοινωνία, όπως εμφράγματα, εγκεφαλικά, νευροεκφυλιστικές ασθένειες, διαβήτης και άλλες. Ωστόσο, είναι σαφές ότι μια τέτοια μέθοδος θεραπείας ισχύει μόνο για την αποκατάσταση σχετικά μικρής βλάβης σε όργανα.
Ολοκλήρωση των λειτουργιών των οργάνων με τη βοήθεια συσκευών μη βιολογικής προέλευσης. Αυτές μπορεί να είναι συσκευές μεγάλου μεγέθους στις οποίες είναι συνδεδεμένοι οι ασθενείς για ορισμένο χρονικό διάστημα (για παράδειγμα, μηχανήματα αιμοκάθαρσης για νεφρική ανεπάρκεια). Υπάρχουν επίσης μοντέλα φορητών συσκευών ή συσκευών που εμφυτεύονται μέσα στο σώμα (υπάρχουν επιλογές για να γίνει αυτό, αφήνοντας το όργανο του ίδιου του ασθενούς, ωστόσο, μερικές φορές αφαιρείται και η συσκευή αναλαμβάνει πλήρως τις λειτουργίες της, όπως στην περίπτωση χρήσης την τεχνητή καρδιά AbioCor). Σε ορισμένες περιπτώσεις, τέτοιες συσκευές χρησιμοποιούνται εν αναμονή της εμφάνισης του απαραίτητου οργάνου δότη. Μέχρι στιγμής, τα μη βιολογικά ανάλογα είναι σημαντικά κατώτερα σε τελειότητα από τα φυσικά όργανα.
Χρήση οργάνων δότη. Τα όργανα δότη που μεταμοσχεύονται από ένα άτομο σε άλλο χρησιμοποιούνται ήδη ευρέως και μερικές φορές με επιτυχία στην κλινική πράξη. Ωστόσο, αυτή η κατεύθυνση αντιμετωπίζει μια σειρά από προβλήματα, όπως σοβαρή έλλειψη οργάνων δωρητών, το πρόβλημα της απόρριψης ξένου οργάνου από το ανοσοποιητικό σύστημα κ.λπ. δεν έχει γίνει πράξη. Ωστόσο, βρίσκεται σε εξέλιξη έρευνα για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της ξενομεταμόσχευσης, για παράδειγμα, μέσω γενετικής τροποποίησης.
Αναπτυσσόμενα όργανα. Τα όργανα μπορούν να αναπτυχθούν τεχνητά τόσο στο ανθρώπινο σώμα όσο και έξω από το σώμα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι δυνατό να αναπτυχθεί ένα όργανο από τα κύτταρα του ατόμου στο οποίο πρόκειται να μεταμοσχευθεί. Ένας αριθμός μεθόδων έχει αναπτυχθεί για την ανάπτυξη βιολογικών οργάνων, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας ειδικές συσκευές που λειτουργούν με βάση την αρχή ενός 3D εκτυπωτή. Η υπό εξέταση κατεύθυνση περιλαμβάνει πρόταση για τη δυνατότητα ανάπτυξης, για την αντικατάσταση ενός κατεστραμμένου ανθρώπινου σώματος με έναν διατηρημένο εγκέφαλο, ανεξάρτητα αναπτυσσόμενος οργανισμός, κλώνος - «φυτά» (με αναπηρική ικανότητα σκέψης).
Μεταξύ των τεσσάρων επιλογών που αναφέρονται για την επίλυση του προβλήματος της ανεπάρκειας των λειτουργιών των οργάνων, είναι η καλλιέργειά τους που μπορεί να είναι ο πιο φυσικός τρόπος για να αναρρώσει το σώμα από σοβαρούς τραυματισμούς.

Επιτεύγματα και προοπτικές στην καλλιέργεια επιμέρους οργάνων για τις ανάγκες της ιατρικής

Καλλιέργεια ιστών

Η καλλιέργεια απλών ιστών είναι μια τεχνολογία που υπάρχει ήδη και χρησιμοποιείται στην πράξη.

Δέρμα

Η αποκατάσταση των κατεστραμμένων περιοχών του δέρματος είναι ήδη μέρος της κλινικής πρακτικής. Σε ορισμένες περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται μέθοδοι για την αναγέννηση του δέρματος του ίδιου του ατόμου, για παράδειγμα, του θύματος εγκαύματος μέσω ειδικών εφέ. Αυτό, για παράδειγμα, αναπτύχθηκε από τον R.R. Rakhmatullin βιοπλαστικό υλικό hyamatrix, ή biocol, που αναπτύχθηκε από μια ομάδα με επικεφαλής τον B.K. Gavrilyuk. Ειδικές υδρογέλες χρησιμοποιούνται επίσης για την ανάπτυξη του δέρματος στο σημείο του εγκαύματος.

Αναπτύσσονται επίσης μέθοδοι για την εκτύπωση θραυσμάτων ιστού δέρματος με τη χρήση ειδικών εκτυπωτών. Τέτοιες τεχνολογίες δημιουργούνται, για παράδειγμα, από προγραμματιστές από τα αμερικανικά κέντρα αναγεννητικής ιατρικής AFIRM και WFIRM.

Ο Δρ Jorg Gerlach και οι συνεργάτες του στο Ινστιτούτο Αναγεννητικής Ιατρικής στο Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ έχουν εφεύρει μια συσκευή μεταμόσχευσης δέρματος που θα βοηθήσει τους ανθρώπους να επουλωθούν γρηγορότερα από εγκαύματα διαφορετικής σοβαρότητας. Το Skin Gun ψεκάζει ένα διάλυμα με τα δικά του βλαστοκύτταρα στο κατεστραμμένο δέρμα του θύματος. Προς το παρόν νέα μέθοδοςΗ θεραπεία βρίσκεται σε πειραματικό στάδιο, αλλά τα αποτελέσματα είναι ήδη εντυπωσιακά: τα σοβαρά εγκαύματα επουλώνονται σε λίγες μόνο ημέρες.

Οστά

Μια ομάδα του Πανεπιστημίου Κολούμπια με επικεφαλής την Gordana Vunjak-Novakovic έλαβε από βλαστοκύτταρα που είχαν σπαρθεί σε ένα ικρίωμα ένα θραύσμα οστού παρόμοιο με αυτό μιας κροταφογναθικής άρθρωσης.

Επιστήμονες από την ισραηλινή εταιρεία Bonus Biogroup (ιδρυτής και Διευθύνων Σύμβουλος - Pai Meretzki, Shai Meretzki) αναπτύσσουν μεθόδους για την ανάπτυξη ανθρώπινου οστού από τον λιπώδη ιστό ενός ασθενούς που λαμβάνεται μέσω λιποαναρρόφησης. Το οστό που αναπτύχθηκε με αυτόν τον τρόπο έχει ήδη μεταμοσχευθεί με επιτυχία στο πόδι ενός αρουραίου.

δόντια

Ιταλοί επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Ούντινε μπόρεσαν να δείξουν ότι ένας πληθυσμός μεσεγχυματικών βλαστοκυττάρων που λαμβάνονται από ένα μόνο κύτταρο λιπώδους ιστού in vitro, ακόμη και απουσία συγκεκριμένης δομικής μήτρας ή υποστρώματος, μπορεί να διαφοροποιηθεί σε δομή που μοιάζει με φύτρο δοντιού. .

Στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο, επιστήμονες ανέπτυξαν ολόκληρα δόντια από βλαστοκύτταρα ποντικιού, που περιέχουν οδοντικά οστά και συνδετικές ίνες, και τα μεταμόσχευσαν με επιτυχία στις γνάθους των ζώων.

χόνδρος αρθρώσεων

Ειδικοί από το Ιατρικό Κέντρο του Πανεπιστημίου Κολούμπια (Columbia University Medical Center), με επικεφαλής τον Jeremy Mao (Jeremy Mao) κατάφεραν να επιτύχουν ανάκαμψη αρθρικός χόνδροςκουνέλια.

Αρχικά, οι ερευνητές αφαίρεσαν τον ιστό χόνδρου της άρθρωσης του ώμου από τα ζώα, καθώς και το υποκείμενο στρώμα του οστικού ιστού. Στη συνέχεια, στη θέση των αφαιρεθέντων ιστών τοποθετήθηκαν ικριώματα κολλαγόνου.

Σε εκείνα τα ζώα των οποίων τα ικριώματα περιείχαν έναν αυξητικό παράγοντα μετασχηματισμού, μια πρωτεΐνη που ελέγχει τη διαφοροποίηση και την ανάπτυξη των κυττάρων, ο ιστός των οστών και του χόνδρου στο βραχιόνιο οστό επανασχηματίστηκε και η κίνηση στην άρθρωση αποκαταστάθηκε πλήρως.

Μια ομάδα Αμερικανών επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ώστιν πέτυχε να δημιουργήσει ιστό χόνδρου με μηχανικές ιδιότητες και σύνθεση της εξωκυτταρικής μήτρας που αλλάζουν σε διαφορετικές περιοχές.

Το 1997, ο χειρουργός Jay Vscanti του Γενικού Νοσοκομείου της Μασαχουσέτης στη Βοστώνη πέτυχε στο πίσω μέρος ενός ποντικιού ανθρώπινο αυτίχρησιμοποιώντας κύτταρα χόνδρου.

Οι γιατροί στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins αφαίρεσαν ένα αυτί που είχε προσβληθεί από όγκο και μέρος του κρανιακού οστού από μια 42χρονη γυναίκα με καρκίνο. Χρησιμοποιώντας χόνδρο από το στήθος, το δέρμα και τα αιμοφόρα αγγεία από άλλα μέρη του σώματος της ασθενούς, ανέπτυξαν ένα τεχνητό αυτί στο χέρι της και στη συνέχεια το μεταμόσχευσαν στη σωστή θέση.

σκάφη

Ερευνητές από την ομάδα του καθηγητή Ying Zheng (Ying Zheng) έχουν αναπτύξει πλήρως αγγεία στο εργαστήριο, έχοντας μάθει να ελέγχουν την ανάπτυξή τους και να σχηματίζουν σύνθετες δομές από αυτά. Τα αγγεία σχηματίζουν κλάδους, αντιδρούν κανονικά σε συσταλτικές ουσίες, μεταφέροντας αίμα ακόμα και μέσα από αιχμηρές γωνίες.

Επιστήμονες με επικεφαλής την Πρόεδρο του Πανεπιστημίου Rice Jennifer West και τη μοριακή φυσιολόγο του Baylor College of Medicine (BCM) Mary Dickinson, βρήκαν τον τρόπο να αναπτύξουν αιμοφόρα αγγεία, συμπεριλαμβανομένων των τριχοειδών, χρησιμοποιώντας ως υλικό βάσης πολυαιθυλενογλυκόλη (PEG) - ένα μη τοξικό πλαστικό. Οι επιστήμονες έχουν τροποποιήσει το PEG για να μιμούνται την εξωκυτταρική μήτρα του σώματος.

Στη συνέχεια το συνδύασαν με δύο είδη κυττάρων που χρειάζονται για να σχηματίσουν αιμοφόρα αγγεία. Χρησιμοποιώντας φως για να μετατρέψουν τους κλώνους πολυμερούς PEG σε ένα τρισδιάστατο τζελ, δημιούργησαν μια μαλακή υδρογέλη που περιέχει ζωντανά κύτταρα και αυξητικούς παράγοντες. Ως αποτέλεσμα, οι επιστήμονες μπόρεσαν να παρατηρήσουν πώς τα κύτταρα σχηματίζουν αργά τριχοειδή αγγεία σε όλη τη μάζα της γέλης.

Για να δοκιμάσουν τα νέα δίκτυα αιμοφόρων αγγείων, οι επιστήμονες εμφύτευσαν υδρογέλες στους κερατοειδείς χιτώνα των ποντικών, όπου δεν υπάρχει φυσική παροχή αίματος. Η εισαγωγή της χρωστικής στο αίμα των ζώων επιβεβαίωσε την ύπαρξη φυσιολογικής ροής αίματος στα νεοσχηματισμένα τριχοειδή αγγεία.

Σουηδοί γιατροί από το Πανεπιστήμιο του Γκέτεμποργκ, με επικεφαλής την καθηγήτρια Suchitra Sumitran-Holgersson, πραγματοποίησαν την πρώτη στον κόσμο μεταμόσχευση φλέβας που αναπτύχθηκε από βλαστοκύτταρα ασθενούς.

Ένα τμήμα της λαγόνιας φλέβας μήκους περίπου 9 εκατοστών, που ελήφθη από έναν νεκρό δότη, καθαρίστηκε από τα κύτταρα του δότη. Τα βλαστοκύτταρα του κοριτσιού τοποθετήθηκαν μέσα στο εναπομείναν πρωτεϊνικό ικρίωμα. Δύο εβδομάδες αργότερα, έγινε μια επέμβαση μεταμόσχευσης φλέβας με λείους μύες και ενδοθήλιο που αναπτύχθηκε σε αυτήν.

Πάνω από ένας χρόνος έχει περάσει από την επέμβαση, δεν βρέθηκαν αντισώματα στο μόσχευμα στο αίμα του ασθενούς και η υγεία του παιδιού βελτιώθηκε.

μύες

Ερευνητές στο Πολυτεχνικό Ινστιτούτο Worcester (ΗΠΑ) επιδιόρθωσαν με επιτυχία μια μεγάλη πληγή σε μυϊκό ιστό σε ποντίκια, αναπτύσσοντας και εμφυτεύοντας μικρονήματα που αποτελούνταν από ένα πολυμερές πρωτεΐνης ινώδες επικαλυμμένο με ένα στρώμα ανθρώπινων μυϊκών κυττάρων.

Ισραηλινοί επιστήμονες από το Technion-Israel Institute of Technology απαιτούμενο πτυχίοαγγείωση και οργάνωση ιστών in vitro, η οποία βελτιώνει την επιβίωση και την ενσωμάτωση ενός αγγειωμένου μυϊκού εμφυτεύματος κατασκευασμένο από ιστούς στο σώμα του λήπτη.

Αίμα

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Pierre and Marie Curie στο Παρίσι, με επικεφαλής τον Luc Douay, εξέτασαν με επιτυχία τεχνητό αίμα που αναπτύχθηκε από βλαστοκύτταρα σε ανθρώπους εθελοντές για πρώτη φορά στον κόσμο.

Καθένας από τους συμμετέχοντες στο πείραμα έλαβε 10 δισεκατομμύρια ερυθρά αιμοσφαίρια, που ισοδυναμούν με περίπου δύο χιλιοστόλιτρα αίματος. Τα ποσοστά επιβίωσης των κυττάρων που προέκυψαν ήταν συγκρίσιμα με αυτά των συμβατικών ερυθροκυττάρων.

Μυελός των οστών

Ένας τεχνητός μυελός των οστών που σχεδιάστηκε για την in vitro παραγωγή αιμοσφαιρίων δημιουργήθηκε με επιτυχία για πρώτη φορά από ερευνητές στο Εργαστήριο Χημικής Μηχανικής του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν με επικεφαλής τον Nicholas Kotov. Με τη βοήθειά του, είναι ήδη δυνατό να ληφθούν αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα και Β-λεμφοκύτταρα - κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος που παράγουν αντισώματα.

καλλιέργεια σύνθετα όργανα

Κύστη

Ο Δρ Άντονι Ατάλα και οι συνάδελφοί του στο Πανεπιστήμιο του Γουέικ Φόρεστ στις ΗΠΑ αναπτύσσουν ουροδόχους κύστεις από κύτταρα των ίδιων των ασθενών και τις μεταμοσχεύουν σε ασθενείς. Επέλεξαν αρκετούς ασθενείς και πήραν βιοψία κύστης από αυτούς - δείγματα μυϊκών ινών και ουροθηλιακών κυττάρων. Αυτά τα κύτταρα πολλαπλασιάστηκαν για επτά έως οκτώ εβδομάδες σε τρυβλία Petri σε μια βάση σε σχήμα φυσαλίδας. Στη συνέχεια τα όργανα που αναπτύχθηκαν με αυτόν τον τρόπο ράβονταν στα σώματα των ασθενών. Παρακολούθηση ασθενών για αρκετά χρόνια έδειξε ότι τα όργανα λειτουργούσαν καλά, χωρίς τις αρνητικές επιπτώσεις παλαιότερων θεραπειών. Στην πραγματικότητα, αυτή είναι η πρώτη φορά που ένα αρκετά πολύπλοκο όργανο, και όχι απλοί ιστοί όπως το δέρμα και τα οστά, έχει αναπτυχθεί τεχνητά in vitro και μεταμοσχεύεται σε ανθρώπινο σώμα. Αυτή η ομάδα αναπτύσσει επίσης μεθόδους για την ανάπτυξη άλλων ιστών και οργάνων.

Τραχεία

Ισπανοί χειρουργοί πραγματοποίησαν την πρώτη στον κόσμο μεταμόσχευση τραχείας που αναπτύχθηκε από βλαστοκύτταρα μιας ασθενή, της 30χρονης Claudia Castillo. Το όργανο αναπτύχθηκε στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ χρησιμοποιώντας ένα ικρίωμα δότη από ίνες κολλαγόνου. Η επέμβαση έγινε από τον καθηγητή Paolo Macchiarini από το Hospital Clínic de Barcelona.

Ο καθηγητής Macchiarini συνεργάζεται ενεργά με Ρώσους ερευνητές, γεγονός που κατέστησε δυνατή την πραγματοποίηση των πρώτων επεμβάσεων μεταμόσχευσης αναπτυγμένης τραχείας στη Ρωσία.

νεφρά

Η Advanced Cell Technology ανέφερε το 2002 ότι είχαν αναπτύξει με επιτυχία ένα πλήρες νεφρό από ένα μόνο κύτταρο που ελήφθη από το αυτί μιας αγελάδας χρησιμοποιώντας τεχνολογία κλωνοποίησης για τη λήψη βλαστοκυττάρων. Χρησιμοποιώντας ειδική ουσία, τα βλαστοκύτταρα μετατράπηκαν σε νεφρικά κύτταρα.

Ο ιστός αναπτύχθηκε σε ένα ικρίωμα φτιαγμένο από αυτοκαταστροφικό υλικό που δημιουργήθηκε στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ και είχε το σχήμα ενός συνηθισμένου νεφρού.

Τα νεφρά που προέκυψαν, μήκους περίπου 5 εκατοστών, εμφυτεύτηκαν στην αγελάδα δίπλα στα κύρια όργανα. Ως αποτέλεσμα, ο τεχνητός νεφρός άρχισε με επιτυχία να παράγει ούρα.

Συκώτι

Αμερικανοί ειδικοί από το Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης (Massachusetts General Hospital), με επικεφαλής τον Korkut Yugun (Korkut Uygun) μεταμόσχευσαν επιτυχώς αρκετούς αρουραίους με συκώτι που αναπτύχθηκε στο εργαστήριο από τα δικά τους κύτταρα.

Οι ερευνητές αφαίρεσαν τα συκώτια από πέντε εργαστηριακούς αρουραίους, τους καθάρισαν από τα κύτταρα-ξενιστές, αποκτώντας έτσι ικριώματα συνδετικού ιστού οργάνων. Στη συνέχεια, οι ερευνητές ενέθηκαν περίπου 50 εκατομμύρια ηπατικά κύτταρα από αρουραίους-δέκτες σε καθένα από τα πέντε ικριώματα. Μέσα σε δύο εβδομάδες, ένα πλήρως λειτουργικό συκώτι σχηματίστηκε σε καθένα από τα κυτταροκατοικημένα ικριώματα. Στη συνέχεια, τα όργανα που αναπτύχθηκαν στο εργαστήριο μεταμοσχεύθηκαν με επιτυχία σε πέντε αρουραίους.

Καρδιά

Επιστήμονες από το βρετανικό νοσοκομείο Heafield, με επικεφαλής τον Megdi Yakub, για πρώτη φορά στην ιστορία, ανέπτυξαν ένα μέρος της καρδιάς, χρησιμοποιώντας βλαστοκύτταρα ως «δομικό υλικό». Οι γιατροί έχουν αναπτύξει ιστό που λειτουργεί ακριβώς όπως οι καρδιακές βαλβίδες που είναι υπεύθυνες για τη ροή του αίματος στο ανθρώπινο σώμα.

Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Ρόστοκ (Γερμανία) χρησιμοποίησαν την τεχνολογία κυτταρικής εκτύπωσης που προκαλείται από λέιζερ προς τα εμπρός (LIFT) για να φτιάξουν ένα «έμπλαστρο» σχεδιασμένο για την αναγέννηση της καρδιάς.

Πνεύμονες

Αμερικανοί επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Yale (Πανεπιστήμιο Yale), με επικεφαλής τη Laura Niklason (Laura Niklason) έχουν αναπτυχθεί στους πνεύμονες του εργαστηρίου (σε μια εξωκυτταρική μήτρα δότη).

Η μήτρα ήταν γεμάτη με επιθηλιακά κύτταρα του πνεύμονα και η εσωτερική επένδυση των αιμοφόρων αγγείων ελήφθη από άλλα άτομα. Μέσω της καλλιέργειας σε έναν βιοαντιδραστήρα, οι ερευνητές μπόρεσαν να αναπτύξουν νέους πνεύμονες, οι οποίοι στη συνέχεια μεταμοσχεύθηκαν σε αρκετούς αρουραίους.

Το όργανο λειτουργούσε κανονικά σε διαφορετικά άτομα από 45 λεπτά έως δύο ώρες μετά τη μεταμόσχευση. Ωστόσο, μετά από αυτό, άρχισαν να σχηματίζονται θρόμβοι αίματος στα αγγεία των πνευμόνων. Επιπλέον, οι ερευνητές κατέγραψαν τη διαρροή μικρής ποσότητας αίματος στον αυλό του οργάνου. Ωστόσο, για πρώτη φορά, οι ερευνητές μπόρεσαν να αποδείξουν τις δυνατότητες της αναγεννητικής ιατρικής για τη μεταμόσχευση πνευμόνων.

Εντερα

Μια ομάδα Ιαπώνων ερευνητών στο Ιατρικό Πανεπιστήμιο Nara, με επικεφαλής τον Yoshiyuki Nakajima, πέτυχαν να δημιουργήσουν ένα εντερικό θραύσμα ποντικού από επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα.

Τα λειτουργικά του χαρακτηριστικά, η δομή των μυών, τα νευρικά κύτταρα αντιστοιχούν στο συνηθισμένο έντερο. Για παράδειγμα, θα μπορούσε να συστέλλεται για να μετακινήσει τα τρόφιμα.

Παγκρέας

Ερευνητές στο Ισραηλινό Ινστιτούτο Technion, με επικεφαλής τον καθηγητή Shulamit Levenberg, ανέπτυξαν μια μέθοδο για την ανάπτυξη παγκρεατικού ιστού που περιέχει εκκριτικά κύτταρα που περιβάλλονται από ένα τρισδιάστατο δίκτυο αιμοφόρων αγγείων.

Η μεταμόσχευση τέτοιου ιστού σε διαβητικούς ποντικούς είχε ως αποτέλεσμα σημαντική μείωση των επιπέδων γλυκόζης στο αίμα στα ζώα.

θύμος

Επιστήμονες από το Κέντρο Υγείας του Πανεπιστημίου του Κονέκτικατ (ΗΠΑ) ανέπτυξαν μια μέθοδο για κατευθυνόμενη in vitro διαφοροποίηση εμβρυϊκών βλαστοκυττάρων ποντικού (ESC) σε προγονικά επιθηλιακά κύτταρα θύμου (PET), τα οποία διαφοροποιήθηκαν σε κύτταρα θύμου in vivo και αποκατέστησαν την κανονική δομή του.

Προστάτης

Οι μελετητές Pru Kawyn, ο καθηγητής Gail Risbridge και η Dr. Renia Taylor του Ινστιτούτου της Μελβούρνης ιατρική έρευναΟι Monash ήταν οι πρώτοι που χρησιμοποίησαν εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα για να αναπτύξουν έναν ανθρώπινο προστάτη σε ένα ποντίκι.

Ωοθήκη

Μια ομάδα ειδικών με επικεφαλής τη Sandra Carson του Πανεπιστημίου Brown κατάφερε να αναπτύξει τα πρώτα ωάρια σε ένα εργαστηριακό όργανο, πηγαίνοντας από ένα «νεαρό κυστίδιο Graaffian» σε πλήρη ωρίμανση.

πέος, ουρήθρα

Ερευνητές από το Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (Βόρεια Καρολίνα, ΗΠΑ), με επικεφαλής τον Anthony Atala, κατάφεραν να μεγαλώσουν και να μεταμοσχεύσουν με επιτυχία πέη σε κουνέλια. Μετά την επέμβαση, οι λειτουργίες των πέων αποκαταστάθηκαν, τα κουνέλια γονιμοποίησαν τα θηλυκά, απέκτησαν απογόνους.

Επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Wake Forest στο Winston-Salem της Βόρειας Καρολίνας ανέπτυξαν ουρήθρα από τους ιστούς των ασθενών. Στο πείραμα, βοήθησαν πέντε έφηβους να αποκαταστήσουν την ακεραιότητα των κατεστραμμένων καναλιών.

Μάτια, κερατοειδείς, αμφιβληστροειδής

Βιολόγοι από το Πανεπιστήμιο του Τόκιο εμφύτευσαν εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα στην κόγχη ενός βατράχου, από την οποία αφαιρέθηκε ο βολβός του ματιού. Στη συνέχεια η κόγχη του ματιού γέμισε με ένα ειδικό θρεπτικό μέσοπου παρέχει θρέψη στα κύτταρα. Λίγες εβδομάδες αργότερα, τα εμβρυϊκά κύτταρα μεγάλωσαν σε νέο βολβό του ματιού. Επιπλέον, όχι μόνο το μάτι αποκαταστάθηκε, αλλά και η όραση. Ο νέος βολβός του ματιού έχει αναπτυχθεί μαζί με το οπτικό νεύρο και τις αρτηρίες τροφοδοσίας, αντικαθιστώντας πλήρως το προηγούμενο όργανο όρασης.

Επιστήμονες από την Ακαδημία Sahlgrenska στη Σουηδία καλλιέργησαν με επιτυχία τον ανθρώπινο κερατοειδή από βλαστοκύτταρα για πρώτη φορά. Αυτό θα βοηθήσει να αποφευχθεί μια μακρά αναμονή για κερατοειδή δότη στο μέλλον.

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Irvine, με επικεφαλής τον Hans Keirstead, ανέπτυξαν στο εργαστήριο αμφιβληστροειδείς οκτώ στοιβάδων από βλαστοκύτταρα, οι οποίοι θα βοηθήσουν στην ανάπτυξη αμφιβληστροειδών έτοιμων για μεταμόσχευση για τη θεραπεία τυφλών καταστάσεων όπως η μελαγχρωστική αμφιβληστροειδίτιδα και η εκφύλιση της ωχράς κηλίδας. Τώρα δοκιμάζουν τη δυνατότητα μεταμόσχευσης ενός τέτοιου αμφιβληστροειδούς σε ζωικά μοντέλα.

Νευρικοί ιστοί

Ερευνητές στο Κέντρο Αναπτυξιακής Βιολογίας RIKEN στο Κόμπε της Ιαπωνίας, με επικεφαλής τον Yoshiki Sasai, ανέπτυξαν μια τεχνική για την ανάπτυξη της υπόφυσης από βλαστοκύτταρα που έχουν εμφυτευθεί με επιτυχία σε ποντίκια. Οι επιστήμονες έλυσαν το πρόβλημα της δημιουργίας δύο τύπων ιστού εκθέτοντας εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα ποντικού σε ουσίες που δημιουργούν ένα περιβάλλον παρόμοιο με αυτό στο οποίο σχηματίζεται η υπόφυση ενός αναπτυσσόμενου εμβρύου και παρέχουν άφθονη παροχή οξυγόνου στα κύτταρα. Ως αποτέλεσμα, τα κύτταρα σχημάτισαν μια τρισδιάστατη δομή, εξωτερικά παρόμοια με την υπόφυση, που περιέχει ένα σύμπλεγμα ενδοκρινικών κυττάρων που εκκρίνουν ορμόνες της υπόφυσης.

Επιστήμονες από το Εργαστήριο Κυτταρικών Τεχνολογιών της Κρατικής Ιατρικής Ακαδημίας του Νίζνι Νόβγκοροντ κατάφεραν να αναπτύξουν ένα νευρωνικό δίκτυο, στην πραγματικότητα, ένα κομμάτι του εγκεφάλου.

Μεγάλωσαν ένα νευρωνικό δίκτυο σε ειδικές μήτρες - πολλά υποστρώματα ηλεκτροδίων που σας επιτρέπουν να καταγράψετε την ηλεκτρική δραστηριότητα αυτών των νευρώνων σε όλα τα στάδια ανάπτυξης.

συμπέρασμα

Η παραπάνω ανασκόπηση των δημοσιεύσεων δείχνει ότι υπάρχουν ήδη σημαντικά επιτεύγματα στη χρήση αναπτυσσόμενων οργάνων για τη θεραπεία ανθρώπων όχι μόνο με τους απλούστερους ιστούς, όπως το δέρμα και τα οστά, αλλά και με αρκετά πολύπλοκα όργανα, όπως η ουροδόχος κύστη ή η τραχεία. Τεχνολογίες για την ανάπτυξη ακόμη πιο πολύπλοκων οργάνων (καρδιά, συκώτι, μάτια κ.λπ.) εξακολουθούν να επεξεργάζονται στα ζώα. Εκτός από τη χρήση στη μεταμοσχευση, τέτοια όργανα μπορούν να χρησιμεύσουν, για παράδειγμα, για πειράματα που αντικαθιστούν ορισμένα πειράματα σε πειραματόζωα ή για τις ανάγκες της τέχνης (όπως έκανε ο προαναφερόμενος J. Vacanti). Κάθε χρόνο εμφανίζονται νέα αποτελέσματα στον τομέα της ανάπτυξης οργάνων. Σύμφωνα με τις προβλέψεις των επιστημόνων, η ανάπτυξη και η εφαρμογή της τεχνικής της καλλιέργειας σύνθετων οργάνων είναι θέμα χρόνου και είναι πιθανό ότι τις επόμενες δεκαετίες η τεχνική θα αναπτυχθεί σε τέτοιο βαθμό ώστε η καλλιέργεια σύνθετων οργάνων να χρησιμοποιείται ευρέως στην ιατρική, αντικαθιστώντας την πιο κοινή μέθοδο μεταμόσχευσης από δότες.