В началото имаше ушната мида: гола, розова и хвърляше на гърба си гротескно приличащо ухо придатък с размер на ухото на дете. Когато изображение на това „отраснало с мишки“ ухо - всъщност парче хрущял, взето от кравето коляно и имплантирано в гризача - разпространи в Интернет, това шокира учени и обществеността. Но също така предполага потенциала на тъканния инженеринг да промени революцията за тези, които се нуждаят от органи или части на тялото - в случая - ухо.
Свързано съдържание
- Изследователите израстват миниатюрни човешки стомаси от стволови клетки
- Двамата най-нови носители на Нобелова награда отвориха кутията на Pandora за изследвания и клониране на стволови клетки
За съжаление, науката не винаги се движи с плавни скокове. И така, 20 години по-късно политическите и бюрократични препятствия означават, че генно инженерните уши все още не са налични в търговската мрежа в САЩ, където стотици хиляди хора са претърпели наранявания на ушите поради огнестрелни рани, рак на ухото или микротия, малформация на външното ухо. (В Китай изследователите, разработили ушната мида, понастоящем тестват техниката за нарастване на хрущяла в ушите върху човешки пациенти.)
Сега екип от изследователи от САЩ и Великобритания се стремят да променят това. Вдъхновени от ушната мида, лекарите от Калифорнийския университет в Лос Анджелис и Центъра за регенеративна медицина в Единбург са усъвършенствали нова техника за отглеждане на напълно оформено човешко ухо, използвайки собствените стволови клетки на пациента. Те започват с 3D отпечатана полимерна форма на ухото, която след това се имплантира със стволови клетки, извлечени от мазнини. Тъй като тези стволови клетки се диференцират в хрущял, полимерното скеле се разгражда, оставяйки пълно „ухо“, направено от зрели хрущялни клетки.
Новият подход може да "промени всички аспекти на хирургичната помощ", казва д-р Кен Стюарт, един от изследователите и пластичен хирург в Кралската болница за болни деца.
Изследователите се фокусират върху деца с микротия, вродена деформация, която причинява недоразвиване на ушите на пациентите. Състоянието оставя хората със закачено парче хрущял и кожа от едната или от двете страни на главата, заедно с множество слухови проблеми. В момента, ако пациентът с микротия се нуждае от ново ухо, хирург трябва да влезе в тялото им и да вземе назаем хрущял от реброто. След това хирургът изрязва този хрущял във формата на ухото, поставя го под кожата отстрани на главата на пациента и присажда повече кожа отгоре. Методът е рисков и сложен и не създава ухо, което наистина се чувства част от пациента.
За новата техника Stewart използва 3D скенер Artec, за да създаде дигитален модел на незасегнатото ухо на пациента, така че да може да бъде отпечатан. (Ако пациентът с микротия има две засегнати уши, тогава Стюарт ще използва ухото на член на семейството като модел.) Моделът е направен от специфични синтетични полимери, които изследователите са установили, че са привлекателни за стволовите клетки - тоест, че стволовите клетки са склонни да резе на. Неговите колеги, експертът по регенерация на тъканите Бруно Пео и клиничният преподавател по пластична хирургия Крис Уест, след това инжектират 3D-отпечатания модел със стволови клетки, които се пречистват от тъканта на пациента с помощта на клетъчен сортер.
Ключов за този процес е фактът, че стволовите клетки се извличат от мазнини. Първо, извличането на стволови клетки е далеч по-малко инвазивно от извършването на екстракция на костен мозък. Но мазнините съдържат и най-добрия вид стволови клетки за този вид процес, тъй като те са изобилни и лесни за извличане, както демонстрираха изследователите в документ, публикуван миналия март в списанието Stem Cell Research & Therapy. Освен това мастната тъкан съдържа мезенхимни стволови клетки: мощни стволови клетки, които имат способността да прерастват в нови кости, хрущяли, мускули и мазнини.
Изследователите подчертават, че тази технология има потенциал да надхвърли микротията. Той е приложим и за пациенти, които са загубили ухо от рак или имат нужда от други части на тялото, направени от хрущял - нов нос, нови коленни или тазобедрени стави, например. Дори би било благоприятно за пациенти, които може да се нуждаят от повече мазнини; да речем, ако са били простреляни в лицето и загубят добра част от скулата си.
Така че защо отне толкова време?
Изследванията на стволови клетки в САЩ, особено тези, които включват ембрионални стволови клетки, отдавна са привлечени от консервативни и религиозни групи. Федералното финансиране за изследване на ембрионални стволови клетки беше силно ограничено при втората администрация на Буш през 2001 г. Въпреки че по-късно президентът Обама отмени президентския ред на Буш и отвори вратите за повече изследвания на стволови клетки през 2009 г., остават вестигиални ограничения. Бланкетните насоки, хвърлени върху всички проучвания в САЩ, „затрудняват в известна степен някои изследвания за стволови клетки в Америка“, според Уест от Университета в Единбург.
С други думи, дори изследванията, включващи стволови клетки на възрастни - като мезенхимните стволови клетки, които екипът на Запад използва - са склонни да се натъкнат на този спор. „Консервативната страна на обществото не иска нищо общо с изследванията на стволови клетки на ембриона и за съжаление, те са изхвърлили бебето с водата за къпане“, казва Уест. „Тъй като е имало такова противопоставяне на изследването на стволови клетки, то спира на много по-широка изследователска област от просто ембрионалните стволови клетки.“
Във Великобритания изследователите трябва да кандидатстват за етично одобрение от независим експертен комитет и специалисти, които внимателно проучват предложението на ниво, което другите видове изследвания не изискват. За разлика от тях Китай е известен с това, че има една от най-неограничените политики за надзор върху стволовите клетки в света. „[Китай] е много спокоен, що се отнася до клинични изпитвания и изследвания при хора и стволови клетки“, казва Пео от Университета в Единбург и Калифорнийския университет. "Техните разпоредби със сигурност са много по-спокойни от нашите."
"Те са имали преднина", казва Уест. "Това не означава, че са направили нещо нередно, това просто означава, че трябва да извървим по-дълъг маршрут, за да стигнем до същата точка."
Пео приписва бавното приемане и публично пускане на тази технология на старите световни погледи върху медицината и новия характер на новата техника. „Това е много специален проект. В този проект има почти нещо артистично “, добавя той, отбелязвайки, че Стюарт издълбава по-голямата част от ушите, които създава на ръка. Въпреки че екипът все още работи с FDA, за да получи одобрение за работа с човешки пациенти, Péault все още се надява те да успеят да завършат тази технология и да я прилагат при пациенти в рамките на няколко месеца.
„В идеалния случай моите колеги ще могат да използват това, казва той.„ Много се интересувам от действителното медицинско въздействие, което ще има. “
Бележка на редактора, 3 януари 2017 г .: В тази статия първоначално е посочено, че 3D скенерът Artec е използван за отпечатване на модела на ушите; всъщност се използва за сканиране на ухото на пациента.
