Babi ringan dalam bioreaktorBudidaya organ akan mulai menyelamatkan nyawa pasien dalam waktu lima tahun, setelah para ilmuwan pertama kali berhasil mentransplantasikan paru-paru babi yang direkayasa secara biologis.
Sekelompok dari
Fakultas Kedokteran Universitas Texas (UTMB) menunjukkan bahwa paru-paru, tumbuh dalam kondisi laboratorium, mudah berakar pada babi, dan dalam waktu dua minggu jaringan pembuluh darah tumbuh di dalamnya.
Upaya sebelumnya gagal, karena organ tidak membentuk jaringan pembuluh yang kompleks yang diperlukan untuk pasokan oksigen dan aliran darah yang tepat.
Tetapi percobaan baru menunjukkan bahwa dua bulan setelah implantasi, paru-paru masih berfungsi, dan babi-babi tersebut memiliki saturasi oksigen 100%, yang berarti bahwa semua sel darah merah mereka membawa oksigen ke seluruh tubuh.
Transplantasi real-time paru-paru babi rekayasa hayatiMetode ini akan membantu menyelesaikan
krisis donasi organ di Inggris. Daftar tunggu memiliki sekitar 7.000 orang, di antaranya 350 memerlukan transplantasi paru-paru karena cystic fibrosis dan emphysema, tetapi seperempatnya akan mati tanpa menerima organ yang diinginkan.
"Tujuan utama kami adalah untuk memberikan peluang baru bagi banyak orang yang sedang menunggu transplantasi," kata Joan Nichols, profesor kedokteran di UTMB.
"Di masa depan, kita akan mengambil sel punca dari manusia dan menumbuhkan organ yang akan menjadi organ mereka, tanpa penekanan kekebalan, dan itu akan berfungsi sebagai paru-paru mereka sendiri."
Wakin Cortiella, Direktur Laboratorium untuk Teknik Jaringan dan Regenerasi Organ di UTMB, mengatakan: "Saya akan mengatakan bahwa dalam lima hingga sepuluh tahun kami akan menerima pasien dengan paru-paru yang direkayasa secara biologis."
Joan Nichols dan Wakin Cortiella di laboratoriumUntuk menumbuhkan organ di laboratorium, para ilmuwan mengambil babi ringan dan mencabutnya dari darah dan sel menggunakan campuran khusus, sehingga hanya tersisa bingkai.
Kemudian mereka menciptakan koktail nutrisi dan sel paru-paru babi yang akan menerima transplantasi, dan menempatkannya di tangki dengan kerangka organ.
Paru-paru ditanam selama 30 hari dan ditanam menjadi empat babi yang dibiarkan hidup selama 10 jam, dua minggu, satu bulan dan dua bulan untuk melihat bagaimana pembuluh darah berkembang.
Semua babi yang menerima paru rekayasa hayati tetap sehat.
Dua minggu setelah transplantasi, paru-paru yang direkayasa secara biologis membentuk jaringan pembuluh darah yang dibutuhkan untuk kehidupan paru-paru. Dan tidak ada edema paru yang bisa menyebabkan gagal napas.
Bioteknologi paru-paru pada malam transplantasiSaat ini, paru-paru yang disumbangkan perlu disesuaikan sesuai dengan ukuran paru-paru pasien, dan penerima perlu meminum imunosupresan untuk mengurangi risiko penolakan organ. Tetapi jika Anda menabur bingkai organ dengan sel-selnya, tidak akan ada respons kekebalan.
Dalam waktu dekat, bingkai paru-paru akan diterima dari organ yang disumbangkan, tetapi ada kemungkinan bahwa di masa depan mereka akan dicetak pada bioprinter.
“Kami telah menumbuhkan jaringan pembuluh darah yang jauh lebih baik di paru-paru yang sebelumnya tidak kami miliki,” kata Dr. Cortiella.
"Kami juga pindah dari hewan kecil ke hewan besar dengan paru-paru besar."
“Paru-paru yang direkayasa secara biologis dapat ditanam kapan saja, jadi seseorang tidak perlu menunggu sampai organ yang baik ditemukan. Anda dapat menumbuhkan mereka sebagai anak dan sebagai orang dewasa. ”
Langkah selanjutnya adalah menjaga babi tetap hidup selama mungkin sehingga paru-paru yang direkayasa secara matang benar-benar matang dan berakar, tetapi para peneliti mengatakan mereka akan mulai menguji pada pasien yang sakit parah selama lima sampai sepuluh tahun ke depan.
"Semua pekerjaan membutuhkan 15 tahun penelitian, tim kami telah melakukan hal-hal luar biasa dengan keuangan minimal dan sekelompok orang yang berdedikasi luar biasa," kata Profesor Nichols.
Publikasi dalam jurnal
Science Translational Medicine .