Anggota tubuh tiruan pertama kali tumbuh

Seorang peneliti di Rumah Sakit Umum Massachusetts menciptakan anggota tubuh tikus buatan. Sampel yang dihasilkan merespon rangsangan eksternal dan memiliki pembuluh darah yang berfungsi. Hasilnya terlihat seperti anggota badan yang diamputasi sedikit lebih kecil dari jari manusia, meskipun sebenarnya itu dibuat secara buatan. Berikutnya mungkin percobaan yang melibatkan anggota tubuh primata.

Sejumlah besar penyandang cacat hidup di seluruh dunia. Ada 2 juta diamputasi di Amerika Serikat saja . Saat ini, prostesis dapat mengatasi beberapa masalah. Tetapi mereka terlihat tidak wajar dan secara teknologi jauh dari apa yang diimpikan oleh para penulis cyberpunk. Pilihan lain mungkintransplantasi anggota tubuh. Dalam hal ini, kelemahan utama adalah kebutuhan untuk menggunakan imunosupresan sepanjang sisa hidup Anda - jika tidak, tubuh akan menolak penyisipan asing. Tungkai yang dibuat di laboratorium tidak memiliki kekurangan ini. Hasilnya hanya berisi sel-sel penerima. Tungkai yang tumbuh mungkin terlihat dan berfungsi seperti tungkai yang hilang, tetapi tidak memerlukan penekanan kekebalan.

Ahli bedah toraks Harald Ott perlu berminggu - minggu untuk menumbuhkan kakinya . Dia memenuhi semua kebutuhannya sementara dia tumbuh dalam inkubator khusus. Teknik "decellularization / recellularization" (decel / recel) digunakan. Metode ini terdiri dari langkah-langkah berikut: organ donor mati dibersihkan dari sel, hanya basis mati dari kolagen inert dan zat lain yang tersisa darinya. Kemudian kerangka diisi dengan sel-sel yang diperlukan dari jaringan penerima. Dalam bioreaktor, pertumbuhan dan pertumbuhan jaringan terjadi. Karena tidak ada sel donor di organ yang dihasilkan, itu tidak akan ditolak oleh sistem kekebalan penerima.



Artinya, decellularization / recellularisasi bukan ciptaan lengkap dari awal. Teknik ini sebelumnya telah digunakan untuk menumbuhkan organ dengan berbagai tingkat keberhasilan . Perbedaan antara cakar dan kandung kemih atau trakea sintetis yang relatif sederhana adalah berbagai jaringan: ini adalah pembuluh darah, ujung saraf, otot dan tulang. Kain memiliki struktur dan fungsi yang berbeda.

Dalam hal ini, proses dimulai dengan anggota tubuh tikus yang mati. Proses dekellulasi berlangsung dengan cara yang sama seperti dalam penelitian dengan organ internal. Suatu solusi pembersihan khusus dimasukkan ke dalam sistem vaskular forelimb yang mati. Dia menghapus semua bahan seluler, meninggalkan pembuluh darah dan matriks saraf. Proses menghilangkan puing sel membutuhkan waktu seminggu. Akibatnya, struktur bebas sel diperoleh, yang berfungsi sebagai dasar untuk berbagai jaringan ekstremitas.

Kemudian kerangka itu ditempatkan di bioreaktor. Sistem sirkulasi buatan dihubungkan ke arteri kolagen, memasok anggota tubuh dengan nutrisi dan oksigen. Untuk memperkuat struktur pembuluh darah untuk beban yang akan datang bagi mereka, sel endotel manusia dimasukkan ke dalamnya. Struktur kaki tikus tikus yang dihuni Ott dengan sel penerima. Myoblast, sel-sel yang tumbuh menjadi otot, dimasukkan ke dalam rongga struktur otot sebelumnya. Lima hari kemudian, perkembangan otot dirangsang oleh impuls listrik. Secara total, butuh 3 minggu untuk pertumbuhan pembuluh darah dan otot. Ott menyelesaikan proses transplantasi kulit. BJ Jank, Laboratorium Ott




Untuk menguji kesehatan otot-otot kaki yang tumbuh, para peneliti menggunakan impuls listrik. Tungkai bisa menekuk dan melenturkan dengan kekuatan 80% dari kekuatan otot-otot bayi yang baru lahir. Sel berorientasi pada arah serat otot yang benar. Juga, anggota tubuh yang tumbuh bergabung dengan tikus sehat di bawah anestesi umum. Dalam hal ini, aliran darah yang sukses ditunjukkan. Tidak ada pemeriksaan yang dilakukan untuk gerakan otot dan penolakan jaringan. Secara keseluruhan, sekitar 100 ekstremitas tikus didekellulisasi, lebih dari setengahnya berulang.

Ott mencatat bahwa masih banyak pekerjaan untuk para peneliti. Ekstremitas perlu dilengkapi dengan struktur tulang, tulang rawan, dan jenis sel lainnya. Anda perlu memastikan bahwa mereka juga dapat dipulihkan. Maka Anda perlu menunjukkan perkembangan sistem saraf. Hasil transplantasi tangan donor menunjukkan bahwa saraf penerima menembus ke dalam organ baru, secara bertahap memungkinkannya untuk dikendalikan. Penting untuk memeriksa apakah hal yang sama terjadi pada anggota gerak.

Ott dan rekan-rekannya juga dapat menunjukkan decellularisasi tungkai babon (gambar di bawah). Sebuah tim peneliti mulai menghuni kerangka yang dihasilkan dengan sel-sel pembuluh darah manusia. Selanjutnya, myoblasts manusia akan diperkenalkan untuk pertumbuhan otot. Tapi Ott memperingatkan bahwa, untuk ekstremitas pertama, tes manusia akan membutuhkan setidaknya satu dekade. Mungkin di masa depan yang jauh, siapa pun dapat menyumbangkan lengan dan kaki mereka setelah kematian untuk menumbuhkan anggota tubuh bagi orang cacat. BJ Jank, Laboratorium Ott Steve Badylak dari University of Pittsburgh berbicara tentang kemungkinan masalah yang akan dihadapi tim Ott. Kesulitan terbesar dapat menyebabkan sirkulasi dalam pembuluh: endotelium seharusnya tidak menyumbat kapiler terkecil. Oscar Ashmann




dari Vienna Medical University mengatakan bahwa dalam organ yang kompleks seperti tangan, ada terlalu banyak jaringan dan struktur yang berbeda, oleh karena itu, decellularization / recellularisasi tidak dapat menjadi proses nyata dari pertumbuhan anggota badan yang hilang. Agar tangan dapat melakukan setidaknya beberapa fungsi yang bermanfaat, ia harus dirangsang oleh ribuan saraf. Sekarang, masalah dengan jaringan saraf merupakan penghalang yang tidak dapat diatasi, kata Ashmann.

Berdasarkan bahan dari New Scientist , Washington Post, dan situs berita Rumah Sakit Umum Massachusetts . doi.org/4w7 .

Source: https://habr.com/ru/post/id380381/