Учените са създали биоинженерство трансплантация преден крайник в животински модел

Екип от изследователи от Многопрофилна болница Масачузетския предприе първите стъпки в развитието на биосинтетични крайници подмяна, подходящи за трансплантация.

 Суспензия на мускулни прогениторни клетки се въвежда в безклетъчна матрица плъх част, която осигурява форма и структура, в която регенерираща тъкан може да расте.

В доклада си, който бе публикуван онлайн журнали биоматериали, изследователи, описани използването на експериментален подход, който е бил използван за създаване на биосинтетични органи, крайниците schura създаването на функциониращ съдовата и мускулна тъкан. Те също така предостави доказателства, че този подход може да се използва за създаване на примати крайниците.

"Обединената структура на нашето крайници прави създаването на функционални биологични присадки е особено трудно - обясни Харалд Отт, MD, от Катедрата по хирургия в Massachusetts General Hospital и Центъра за регенеративна медицина, старши автор на доклада. - със сигурност съдържа мускули, кости, хрущяли, кръвоносни съдове, сухожилия и нерви - всички от които трябва да бъдат vosstanovit- се нуждаят от специфична структура за подкрепа, наречена матрица. Ние показахме, че можем да поддържаме матрицата на тези тъкани в тяхната естествена връзка един с друг, така че можем да растат цялата структура за продължителни периоди от време, ние можем да се развие сърдечно-съдовата система и мускулите. "

Авторите отбелязват, че повече от 1,5 милиона души в САЩ са загубили крайници и въпреки протеза технология има значително усъвършенствани устройства все още имат много ограничения от гледна точка на неговата функционалност и външен вид. През последните две десетилетия, много от пациентите са имали трансплантация ръце донорски и въпреки, че тези лечения могат значително да подобрят качеството на живот на тези пациенти получават и всички дългосрочни рискове от имуносупресивна терапия. Въпреки прогениторни клетки, необходими за регенерацията на всички тъкани, които съставляват част може да се предоставя на потенциалния реципиент, все още липсва матрица или рамка, на която клетките могат да растат в съответната тъкан.

Настоящото проучване използва технология, разработена от д-р Ott от Университета в Минесота, в които живите клетки се промиват от органа на донора с разтвор на помощ-детергент, и след това останалите матрични населена прогениторни клетки, които възлязоха специфичен орган. Неговият екип от Масачузетската болница, а той използва тази detselyulyarizatsionnuyu (obesklechivayuschuyu) техника за регенериране на бъбреци, черен дроб, сърце и бели дробове на животински модели, но това е първият доклад за създаването на по-сложни тъкани биосинтетични крайници.

Същият процес detselyulyarizatsii, се използва в изследвания на цели органи - разтвор перфузия, детергенти чрез съдовата система - се използва за промиване на целия клетъчен материал от преден крайник отстранява от мъртви плъхове начин, за да се запази първоначалната съдовата и нервната матрицата. След внимателно отстраняване на клетъчната компонента - процес, който е взел седмица - след това, което е останало - е безклетъчна матрица, която осигурява структура на компоненти тъкан на крайниците. В същото време, мускулни и васкуларна тъкан се отглежда в култура.

След това, на изследователския екип нараства матрица преден крайник в биореактор, в която съдови клетки се поставят в главната артерия на регенерацията на крайник на вените и артериите. Прогениторни клетки мускули се инжектират директно в корпуса на матрица за определяне на позицията на всеки мускул. След пет дни на култивиране, потенциалната присадка крайник електрическа стимулация за насърчаване на образуването на мускулна се прилага. След две седмици, присадките се отстраняват от биореактора. Анализ биосинтетични крайници потвърждават присъствието на съдовите клетки по стените на кръвоносните съдове и мускулни клетки, които са се развили в съответните влакна в мускулите матрица.

След като предци на плавателни съдове и мускулите са въведени в detselyulyarizirovannuyu крайник плъх, той е поставен в биореактор, в които доставката на хранителен разтвор и електрическа стимулация за насърчаване и подкрепа на растежа на нова тъкан.

Функционално изследване на изолиран крайник показа, че електрическото стимулиране на мускулни влакна за сключване на договор ги направи със силата на 80% от това, което може да бъде открито в новородени животни. Биосинтетични съдовата система е преден крайник трансплантиран да получатели животни, бързо пълни с кръв, които продължават да се движат, и електрическа стимулация на мускулите на трансплантираната присадка сгънати ставите на китката и пръстите лапа. Изследователите също така успешно detselyulyarizirovala предмишницата павиан да се потвърди възможността за използване на този подход при хората.

Д-р Отт каза, че по време на растеж на нервите в присадените крайници и реинтеграцията им с нервната система на получателя е един от непосредствените задачи, за да бъде решен, пациентите опит, че трансплантиран присадки ръка, е обещаващ. "В клиничната трансплантация на крайниците нерви растат в присадката, което прави възможно движението и усещане, и ние открихме, че този процес е до голяма степен насочено нервна матрица в присадката. Надяваме се, че в бъдещата работа, за да се покаже, че същото ще се случи в най-биосинтетични трансплантации. Следните допълнителни стъпки Buut бъде да се повтаря успеха ни в мускулна регенерация на човешките клетки и неговото разширение към други видове тъкан, например - кости, хрущяли и съединителната тъкан.