2017. szeptember 24. vasárnap
Gellért, Mercédesz
Biotechnológia, molekuláris biológia és élettan az mRNS.hu-n

Az info@mrns.hu-ra küldhet linket vagy valamilyen anyagot, amit szeretne, ha hírként bemutatnánk.


Korábbi híreink  |   Keresés:

Kiválasztott hír:
Megosztás: Add az iWiW-hez Add a Facebook-hoz Add a Twitter-hez Add a Google Reader-hez Add a Startlaphoz
Építsünk működő emberi szívet! - 2013-07-24 15:52:11 Hozzászólás írása Hozzászólások száma 0 hozzászólás 
Építsünk működő emberi szívet!

A szervtranszplantáció alternatívája lehet az a módszer, amellyel a szerv kötőszöveti vázára felvitt őssejtekkel próbálnak meg kutatók működőképes, biokompatibilis szerveket előállítani. A szerény kezdeti eredmények ellenére a módszer nagy fejlődési távlatokat rejt magában. A regeneratív medicina művelői – biotechnológusok, sebészek, kutatóorvosok – beszélnek a módszer alapelveiről, buktatóiról és potenciális alkalmazásairól.

Megfelelő sejtekből új, működőképes szervet készíteni – elméletben – egyszerű dolog:. el kell távolítani minden sejtet egy a halottból, a donorból kivett szervből, majd a befogadó szervezet őssejtjeivel „benépesítve” a kötőszövetes vázat, működőképes szervhez jutunk. Amikor azonban gyakorlatban próbálnak szerveket növeszteni, a kutatók megoldandó problémák tömkelegével találják szembe magukat:

Több tucatnyi sejttípust kell a megfelelő pozícióba juttatni, és növekedésüket összehangolni. Ezzel párhuzamosan komplett érrendszert kell növeszteni, amely életben tartja a sejteket. Az újonnan készült szervet steril körülmények között kell felnöveszteni és rendelkeznie kell a részleges önjavítás képességével. Ha pedig fiatal beteg fejlődő szervezetébe ültetik, képesnek kell lennie együtt növekedni annak szervezetével Ezek fényében nem meglepő, hogy idáig csak olyan viszonylag egyszerű, üreges szervek készítését sikerült megvalósítani, mint a trachea, a hólyag, a nyelőcső, az artéria és légcső.

Pedig igény bőven lenne az ilyen módon készített bionikus szervekre: egyedül az USA-ban évente 3500-an várnak új szívre, amely a vese és a máj után a harmadik legkeresettebb szerv. Ráadásul a kilökődés, a szöveti egyezés hiánya korlátozza a beültethető szervek számát, amelyek a donor megbetegedései, vagy az újraélesztési kísérletek okozta sérülések miatt már nem is mindig teljesen funkcióképesek.


A VÁZ

A távoli jövőben a 3D nyomtatás alkalmassá válhat a Petri-csészében növesztett sejtek pontos térbeli elhelyezésére, de jelenleg ez még messze meghaladja a lehetőségeinket. A szerv vázát ezért sejtmentesített kötőszövet alkotja, amelynek nem is kell fajazonosnak lennie. Emberi szervek vázának jól megfelelnek a sertés szervei, amelyek nagy mennyiségben állnak rendelkezésre, és az előnyük is megvan, hogy biztosan nem hordoznak emberi fertőzéseket. A sejtmentesítés folyamatában kritikus a detergens mennyisége: túl kevés detergens adásakor antigének maradhatnak vissza, amelyek a szerv kilökődéséhez vezethetnek. A túl sok detergens viszont azokat a létfontosságú fehérjéket, növekedési faktorokat is kioldhatja, amelyek a felvitt őssejtek növekedését orientálnák. A kutatók lépésről lépésre, tapasztalati úton, a detergens mennyiségének, nyomásának, koncentrációjának változtatásával alakítják ki a sejtmentesítés optimális feltételeit.  A soron következő lépésekhez képest mindenesetre ez lépés a folyamat legjobban kidolgozott és legegyszerűbb fázisa.


A SEJTEK

Mivel az érett szívizomsejtek már nem osztódnak, a szerv vázának repopulációjára csak indukált őssejtek jöhetnek szóba. Endotél prekurzor sejtekből készül a véredények fala, míg a szívizomsejtek különböző fajtái az izomszövet-progenitor sejtekből alakíthatók ki. Ezeket a majdani recipiens indukált pluripotens sejtjeiből (iPS) nyerik, és differenciálódásukat növekedési faktorok hozzáadásával módosítják a kívánt fejlődési irányba.
A megtapadt és életképes sejtek teljes funkciójának kialakításához azonban nem elég az oxigéntartalmú tápközeg és a növekedési faktorok jelenléte. Az őssejtek a környezetük mechanikai tulajdonságait, merevségét, fizikai igénybevételét is érzékelik, ez is szükséges a megfelelő differenciáltság eléréséhez. Így a szervnövesztő bioreaktorokban elektromos impulzusokkal és az átfolyó tápfolyadék lüktetésével szimulálják a szívverést.


EREDMÉNYEK

A legnagyobb kihívást a szervet tápláló érrendszer bonyolult hálózatának kialakítása jelenti, és egyben ez a módszer fő korlátozó tényezője is. A mátrix bármilyen kis csupasz felülete vérrög képződéshez szolgálhat kiindulási pontként, amely elpusztíthatja a szervet és annak használóját. Az endotélium folytonossági hiánya ugyanakkor szivárgáshoz vezethet.


Biokompatibilis szív előállításának folyamata


Doris Taylor és Harald Ott, a bostoni Massachusettes General Hospital kutatócsoportjának eddigi legjobb eredménye egy olyan patkány szív, amely a valódi szív teljesítményének 25%-át tudta nyújtani. A szerv kialakítása során képesek voltak elkerülni a vérrögképződést, és a beültetett szív a kísérleti állat szívével párhuzamosan kapcsolva egy ideig önálló működésre volt képes. Olyan patkány tüdőt is előállítottak, amely be tudott kapcsolódni az állat gázcseréjébe, igaz, hamar megtelt folyadékokkal. Ugyanitt biztató kísérletek folynak mesterséges vesével.

Ha nem is jutunk el teljes, működőképes szervek sorozatgyártásáig, képesek lehetünk szervek egyes részeinek tenyésztésére. Egy biotechológiával előállított szívbillentyű például nagyobb élettartamú lehet egy műanyag vagy cadaverből származó billentyűnél, hiszen képes alkalmazkodni a recipiens szervezetének változó igényeihez, vagy adott esetben képes lehet saját hibáinak kijavítására. „Meg lennék lepve, ha 5-7 éven belül nem találkoznánk olyan páciensekkel, akik részleges szervpótláson, artéria, tüdőlebeny, vagy májszövet beültetésen, mentek keresztül – vázolja az általa elképzelt jövőt Stephen Badylak, a Pittsburghi Egyetem kutatója. Az összegyűlt ismeretek pedig önmagukban is segíthetnek megérteni a sejtek térbeli újrarendeződését, amelyek a sérült szerv regenerációja során zajlanak.”

Forrás: Nature , Kép: Egy sejtmentesített emberi szív váza, készen az őssejtekkel történő beoltásra.

2013. július 24.

Sugár Dániel
Cikk ajánlása » email:
Hozzászólás írása
Hozzászólás
 

Értékelések száma: 2, Cikk értéke (1-10):


Értékelje ezt a cikket! 


Hirdetés
Email cím:
Jelszó:

Regisztráció »
Elfelejtett jelszó »
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt: itt ellenőrizheti
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt:
itt ellenőrizheti
.
Oldal ajánlása (email):
Az ajánlót küldi (név):
Hirdetés