https://frosthead.com

Organer lavet til ordre

Anthony Atala arbejder i fremtidens body shop. Han er direktør for Wake Forest Institute for Regenerative Medicine i Winston-Salem, North Carolina, og han og hans kolleger bruger menneskelige celler til at dyrke muskler, blodkar, hud og endda en komplet urinblære. Meget af arbejdet er eksperimentelt og er endnu ikke testet hos humane patienter, men Atala har implanteret laboratorievækste blærer i mere end to dusin børn og unge voksne født med mangelfulde blærer, der ikke tømmes ordentligt, en tilstand, der kan forårsage nyreskade. Blærerne var de første laboratoriegenererede menneskelige organer, der blev implanteret i mennesker. Hvis de fortsætter med at fungere godt i kliniske test, kan behandlingen blive standard ikke kun for fødselsdefekt i blæren, men også for blærekræft og andre tilstande.

Atala og medarbejdere fremstiller reservedele ud af patienternes egne råvarer. For at producere en blære fjerner de et lille stykke af en patients organ og adskiller muskelceller og urotelceller, der linjer urinvejene. De lægger cellerne i laboratorieskåle og bader hver type i en væske, der beder dem om at formere sig. Efter seks uger er der nok levende celler til en hel blære. Forskerne hælder derefter muskelcellerne på ydersiden af ​​et stillads lavet af kollagen, proteinet i bindevæv og polyglykolsyre, et materiale der bruges i absorberbare suturer. To dage senere belægger de indersiden af ​​stilladset med urotelceller. Den nye blære plejes i en inkubator, der efterligner kropsbetingelser, så cellerne kan vokse og strikkes sammen. Blæren implanteres derefter i en patient, hvor stilladset gradvist opløses. Forskerne har standardiseret blæredyrkningsproceduren, siger Atala med et smil og laver nu ”små, mellemstore, store og ekstra store størrelser.”

Regenerativ medicin's engang vilde ideer er ved at blive virkelighed. I slutningen af ​​sidste år begyndte Organovo, et bioteknologisk selskab i San Diego, at distribuere den første kommercielt tilgængelige printer til kropsdele. Ja, du læser korrekt: en printer til kropsdele. Ved hjælp af den samme idé som en blækstråleprinter stråler den laserstyrede dråber af celler og stilladsmateriale til en bevægelig platform. Ved hver passage af printerhovedet synker platformen, og det deponerede materiale opbygger gradvist et 3D-væv. Laboratorier i regenerativ medicin over hele verden har været afhængige af printeren til at generere stykker hud, muskler og blodkar. Atalas laboratorium har brugt teknologien til at konstruere et hjerte med to kammer i størrelse 40 på cirka 40 minutter.

Atala og hans kolleger har også formået at mode lab-byggede nyrer, der producerer urin, når de implanteres i forsøgsdyr. Og inden for et par år, siger han, kunne menneskelig hud blive lokket til at vokse i et laboratorium og blive givet til brændoffer og andre patienter, der i dag skal gennemgå smertefulde hudtransplantater.

Organer, der dyrkes uden for kroppen, vil forvandle medicin, forudsiger Atala, men sporrende reparation og genvækst i kroppen vil være lige så vigtig. Han og andre forskere forudser at injicere sunde celler og vækstfremkaldende molekyler i syge eller sårede lunger, lever og hjerter, hvilket får dem til at regenerere. Så er der den ultimative udfordring: Kunne en patient en dag vokse tilbage en hel lem?

”Det er ikke uden for muligheden, ” siger Atala. ”Hvis en salamander kan gøre det, hvorfor kan et menneske da ikke?” Forskere kommer tættere på at forstå de subtile genetiske og fysiologiske processer, der giver salamandere mulighed for at genoprette deres lemmer fra bunden. Flere ledetrin kommer fra labmus, der har en genetisk mutation, der giver dem mulighed for delvist at vokse tilbage med afskårne cifre.

Vil læger 40 år fra nu være i stand til at hjælpe mennesker med at genvinde afskårne rygmarv, beskadigede hjerter eller endda mistede lemmer? Atala siger, at han er optimistisk: ”De ting, der er mulige i dag, var en drøm for 20 år siden.”

Gretchen Vogel bor i Berlin og skriver for videnskab .

Anthony Atala, direktør for Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, har standardiseret blæredyrkningsproceduren. (Wake Forest University Baptist Medical Center) Ved hjælp af stilladser og en patients egne celler, der er dyrket i et laboratorium, bygger forskere udskiftelige kropsdele. (Wake Forest University Baptist Medical Center) En hjerteventil, der udøves på laboratoriet inden implantation. (Wake Forest University Baptist Medical Center) En blære svarende til dem, der testes hos mennesker. (Wake Forest University Baptist Medical Center)
Organer lavet til ordre