0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выращенные в лаборатории легкие пересадили живым свиньям

Созданные биоинженерами легкие пересадили свиньям

Первая в мире успешная трансплантация выращенных в лаборатории легких свиньям представлена в августовском номере журнала Science Translational Medicine группой авторов из медицинского подразделения Техасского университета (University of Texas Medical Branch) в Галвестоне. Как сообщает издание The Scientist, для выращивания биоинженерных легких в качестве каркаса ученые использовали легкие мертвых свиней, с которых специальным мыльно-сахарным раствором удалили все клетки. Оставшийся структурный белок коллаген сохранил форму для нового органа. Затем у каждого животного-реципиента удаляли по одному легкому, и его клетки вместе с коллагеновым каркасом и ростовыми факторами в определенной среде загружали в биореактор, где образовывались новые легкие. Через месяц выращенный таким образом материал трансплантировали свиньям-реципиентам. Поскольку клетки для засева каркаса брали у тех же животных, которым трансплантировали биоинженерные легкие, вопрос об отторжении подсаживаемого материала не возникал. Состояние новых легких оценивали у подвергнутых эвтаназии свиней спустя 10 часов, две недели, один и два месяца после трансплантации. В живых свиньях трансплантированные легкие развивались без внешних усилий: в них формировались кровеносные сосуды, необходимые для поддержания жизнедеятельности.

«Биоинженерные легкие облегчают развитие кровоснабжения и способствуют установлению естественной микрофлоры легких», отметил в комментарии для BBC News Джон Хант (John Hunt), специалист по тканевой инженерии из Университета Ноттингем Трент (Nottingham Trent University) в Великобритании. Но при этом даже спустя два месяца трансплантированные легкие, хотя и не проявляли признаков скопления жидкости, которые могли бы указывать на недоразвитие органа, были недостаточно развиты для того, чтобы снабжать организм кислородом. Таким образом, по предварительным данным, на биоинженерные легкие полагаться нельзя, и прежде чем переходить к планированию подобных испытаний на человеке, необходимо продолжить нынешние доклинические исследования. Ученые предполагают, что выращивание легких для трансплантации людям может стать возможным не раньше, чем через пять, а то и 10 лет. По словам одного из авторов исследования, Джоан Николс (Joan Nichols), прежде необходимо доказать, что животным должно хватать кислорода, поставляемого только биоинженерными легкими. Число людей с тяжелыми легочными заболеваниями растет по всему миру, тогда как количество органов для трансплантации уменьшается, и конечная цель биоинженеров состоит в создании новых возможностей для людей, ожидающих донорских легких. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».

Созданные биоинженерами легкие пересадили свиньям

Первая в мире успешная трансплантация выращенных в лаборатории легких свиньям представлена в августовском номере журнала Science Translational Medicine группой авторов из медицинского подразделения Техасского университета (University of Texas Medical Branch) в Галвестоне. Как сообщает издание The Scientist, для выращивания биоинженерных легких в качестве каркаса ученые использовали легкие мертвых свиней, с которых специальным мыльно-сахарным раствором удалили все клетки. Оставшийся структурный белок коллаген сохранил форму для нового органа. Затем у каждого животного-реципиента удаляли по одному легкому, и его клетки вместе с коллагеновым каркасом и ростовыми факторами в определенной среде загружали в биореактор, где образовывались новые легкие. Через месяц выращенный таким образом материал трансплантировали свиньям-реципиентам. Поскольку клетки для засева каркаса брали у тех же животных, которым трансплантировали биоинженерные легкие, вопрос об отторжении подсаживаемого материала не возникал. Состояние новых легких оценивали у подвергнутых эвтаназии свиней спустя 10 часов, две недели, один и два месяца после трансплантации. В живых свиньях трансплантированные легкие развивались без внешних усилий: в них формировались кровеносные сосуды, необходимые для поддержания жизнедеятельности.

Читать еще:  Нервные собаки бывают только у нервных владельцев

«Биоинженерные легкие облегчают развитие кровоснабжения и способствуют установлению естественной микрофлоры легких», отметил в комментарии для BBC News Джон Хант (John Hunt), специалист по тканевой инженерии из Университета Ноттингем Трент (Nottingham Trent University) в Великобритании. Но при этом даже спустя два месяца трансплантированные легкие, хотя и не проявляли признаков скопления жидкости, которые могли бы указывать на недоразвитие органа, были недостаточно развиты для того, чтобы снабжать организм кислородом. Таким образом, по предварительным данным, на биоинженерные легкие полагаться нельзя, и прежде чем переходить к планированию подобных испытаний на человеке, необходимо продолжить нынешние доклинические исследования. Ученые предполагают, что выращивание легких для трансплантации людям может стать возможным не раньше, чем через пять, а то и 10 лет. По словам одного из авторов исследования, Джоан Николс (Joan Nichols), прежде необходимо доказать, что животным должно хватать кислорода, поставляемого только биоинженерными легкими. Число людей с тяжелыми легочными заболеваниями растет по всему миру, тогда как количество органов для трансплантации уменьшается, и конечная цель биоинженеров состоит в создании новых возможностей для людей, ожидающих донорских легких. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».

Ученые успешно пересадили свиньям искусственно созданные легкие

Впервые исследователи создали легкие в лаборатории и успешно пересадили их свиньям, — пишет sciencenews.org со ссылкой на Science Translational Medicine.

Трансплантированные легкие разработали здоровые кровеносные сосуды, которые позволили свиньям жить в течение нескольких недель после операции без медицинских осложнений. Это значительное улучшение по сравнению с предыдущими усилиями: лабораторные легкие, имплантированные грызунам, разрушались в течение нескольких часов, прежде чем смогли развить сложную сеть кровеносных сосудов, необходимую для долговременного выживания.

Если новая процедура может быть адаптирована для людей таким образом, чтобы легкие выращивались из собственных клеток пациента, то это позволит снизить риск отторжения органов и сократит время ожидания трансплантации. В Соединенных Штатах, где в настоящее время в очереди на пересадку легких стоит около 1 500 человек, среднее время ожидания составляет несколько месяцев.

Читать еще:  Ушиб пальца на руке -что делать и как быстро вылечить

«Это исследование действительно выводит всю область исследований на новый уровень», — говорит Си «Чарли» Рен — биомедицинский инженер Университета Карнеги-Меллона в Питтсбурге, который не участвовал в работе.

Для исследования иммунолог Джоан Николс из Медицинского отделения Университета Техаса в Галвестоне и его коллеги построили легкие для четырех свиней, используя смесь сахара и чистящего средства для отделения клеток от легких донорских свиней. Это позволило выделить стерилизованные, жемчужно-белые, подобные легким каркасы, сделанные из межклеточных белков. (У людей исследователи предполагают использование донорских органов или 3D-напечатанные легочные каркасы). Затем исследователи заполнили каждый каркас кровеносными сосудами и клетками легочной ткани свиньи.

Каждое сконструированное легкое росло в течение 30 дней внутри биореактора, наполненного питательными коктейлями, которые помогали клеткам присоединяться к каркасу и размножаться в правильных местах. Затем исследователи заменили левое легкое каждой свиньи на лабораторную версию.

После операции команда Николса позволила одной свиньи прожить 10 часов, другой- две недели, третьей — месяц, а четвертой — два месяца. После смерти проводилось вскрытие, чтобы увидеть, как новые легкие интегрировались в тела свиней с течением времени. Никому из животных не давали иммунодепрессанты, и ни одно трансплантированное легкое не было отторгнуто. Внутри тела свиньи выращенные кровеносные сосуды легкого вставлялись в естественную систему кровообращения, обеспечивая организм кислородом и питательными веществами, необходимыми для выживания.

Восстановление животных в послеоперационный период было «довольно удивительным», — говорит Рен. У свиньи, которая жила два месяца после операции, не возникало никаких проблем с дыханием, и ее трансплантированное легкое было заселено бактериями, которые обитают в «родных» легких свиней — признаки того, что ткань развивается нормально и хорошо интегрируется в организм.

Однако пока лабораторные легкие не могут взять на себя полное функционирование: они имеют связь с кровеносной системой, но не связаны с легочными артериями животных, которые несут кровь с низким содержанием кислорода в легкие для пополнения кислородом вдыхаемого воздуха. Поэтому свиньи вынуждены полагаться на правые легкие для дыхания.

«Следующий шаг — соединение органа и легочной артерии», для того чтобы гарантировать, что биоинженерные легкие получают столько же кислорода в кровь, сколько нормальные легкие, — объяснил Никласон.

Ученые пересадили свиньям выращенные в лаборатории легкие

Американским ученым удалось вырастить в лаборатории легкие и, хотя животные не прожили дольше двух месяцев, медицинское сообщество считает результаты их работы настоящим прорывом в медицине. Пересадку легких в России делают только в двух лечебных учреждениях — Центре имени Шумакова и Институте Склифосовского. Оба находятся в Москве. Хотя легкие не так востребованы, как сердце, почки и печень, даже в странах с развитой трансплантологией только один из трех пациентов, нуждающихся, в трансплантации получает донорские органы.

Читать еще:  Сны о пьянстве у выздоравливающих алкоголиков — это норма

Американские ученые из Техасского университета хотят решить проблему радикально — выращивать легкие в лабораториях. Они уже вырастили первые четыре пары и пересадили их свиньям. Животные прожили от 10 часов до 2 месяцев с новыми легкими. За это время у них не развилось отторжение пересаженных органов.

Над созданием искусственных легких профессор Джоан Ничолс (Joan Nichols) и ее команда работает уже 15 лет. Она сама страдает от фиброза легких и дыхательной недостаточности. В 2014 году ее команде удалось воссоздать два человеческих легких в лаборатории, благодаря технологии «децеллюризации». Ее суть в том, чтобы очистить удаленные легкие от клеток и крови при помощи специального моющего раствора. После чего остается только легочный каркас или как его называют в медицине внеклеточный матрикс. Затем ученые поместили его в резервуар, наполненный питательной смесью, и добавили выращенные в лаборатории клетки легких свиней. Клетки колонизировали этот белковый каркас и через 30 дней сформировали новое легкое. Четырем лабораторным животным удили по одному легкому, а на их место пересадили выращенные в лаборатории. Животные прожили после трансплантации 10 часов, две недели, один и два месяца. Это дало возможность ученым наблюдать, как ведут себя искусственные легкие в теле рецепиента. «Они продолжали развивать после пересадки, — говорят ученые, — и нам не потребовалось вводить дополнительно факторы роста, чтобы стимулировать пролиферацию клеток, сосудов и развитие легочной ткани. Уже через две недели после операции новое легкое имело разветвленную сеть сосудов, необходимых для его нормальной работы. Его также заселили бактерии, которые в норме живут в легких. Ученые предполагают, что бактериальная флора проникла в легкое из трахеи. При этом у животных не было ни отека легких, который свидетельствует о недостаточном кровоснабжении органа, ни симптомов отторжения трансплантата. «Тело обеспечило искусственное легкое всем необходимым строительным материалом, который нужен для его развития, — поясняет Джоан Ничолс, однако отмечает, что спустя два месяца после операции оно все еще не было достаточно зрелым, чтобы животное могло дышать только им». В будущем она и ее команда будет изучать долгосрочную выживаемость животных после пересадки искусственных легких, а также процесс их созревания и способность выполнять их основную функцию — газообмен. По оценкам ученых, при достаточном уровне финансирования они смогут создать искусственные легкие для пересадки людям через 5-10 лет.

Еще по теме:

Ученые из Японии вырастили орган одного животного в теле другого

Человеческие органы вырастят из растений

Человеческие органы будут выращивать

Ученые научились выращивать человеческие микроорганы в чашке Петри

Клоны для трансплантации — уже реальность

Ученые нашли способ выращивать человеческие органы

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector