Na začetku je bila ušesna ušica: gola, rožnata in na hrbtu je nategovala groteskno ušesno prilogo velikosti otroškega ušesa. Ko je slika tega gojenega mišjega "ušesa" - pravzaprav koščka hrustanca, vzetega iz kravjega kolena in implantiranega v glodalca - krožila po internetu, je tako šokirala znanstvenike in javnost. Vendar je tudi namigovalo, da bi lahko tkivni inženiring spremenil možnosti za tiste, ki potrebujejo organe ali dele telesa - v tem primeru ušesa.
Sorodne vsebine
- Raziskovalci gojijo miniaturne človeške želodce iz matičnih celic
- Dva najnovejša dobitnika Nobelove nagrade so odprli Pandorino skrinjico za raziskave in kloniranje matičnih celic
Na žalost se znanost ne giblje vedno brez težav. In 20 let pozneje so politične in birokratske ovire pomenile, da gensko inženirna ušesa še vedno niso na voljo v ZDA, kjer je na stotine tisoč ljudi utrpelo ušesne poškodbe zaradi strelnih ran, raka ušesa ali mikrotia, malformacija zunanjega ušesa. (Na Kitajskem raziskovalci, ki so razvili ušesno miško, trenutno preizkušajo tehniko rastočega hrustanca v ušesih na človeških bolnikih.)
Zdaj si skupina raziskovalcev iz ZDA in Velike Britanije prizadeva, da bi to spremenila. Zdravniki na kalifornijski univerzi v Los Angelesu in Center za regenerativno medicino univerze v Edinburghu so izpopolnili novo tehniko za gojenje popolnoma oblikovanega človeškega ušesa z uporabo lastnih matičnih celic pacientov. Začnejo s 3D-natisnjenim polimernim kalupom ušesa, ki jim nato vsadijo matične celice, črpane iz maščobe. Ko se te matične celice diferencirajo v hrustanec, se polimerni oder razgradi, tako da ostane polno "uho", narejeno iz zrelih hrustančnih celic.
Nov pristop bi lahko "spremenil vse vidike kirurške oskrbe, " pravi dr. Ken Stewart, eden od raziskovalcev in plastični kirurg v kraljevi bolnišnici za bolne otroke.
Raziskovalci se osredotočajo na otroke z mikrotijo, prirojeno deformacijo, zaradi katere se bolnikova ušesa premalo razvijajo. Stanje pušča ljudi s kljukastim hrustancem in kožo na eni ali obeh straneh glave, skupaj s številnimi težavami s sluhom. Trenutno, če bolnik z mikrotipijo potrebuje novo uho, mora kirurg iti v njihovo telo in si iz rebra izposoditi hrustanec. Nato kirurg izrezlja ta hrustanec v obliko ušesa, ga položi pod kožo na strani bolnikove glave in nanjo presadi več kože. Metoda je tvegana in zapletena in ne ustvarja ušesa, ki bi se resnično počutilo kot del pacienta.
Za novo tehniko Stewart s pomočjo 3D-skenerja Artec ustvari digitalni model bolnikovega prizadetega ušesa, da se lahko natisne. (Če ima bolnik z mikrotipijo dve prizadeti ušesi, bo Stewart kot model uporabil družinsko družinsko uho.) Model je izdelan iz posebnih sintetičnih polimerov, za katere so raziskovalci ugotovili, da so privlačni za matične celice - to je, da matične celice ponavadi zaskočite na. Njegovi kolegi, strokovnjak za regeneracijo tkiv Bruno Péault in klinični predavatelj plastične kirurgije Chris West, nato vbrizgajo 3D-natisnjen model z matičnimi celicami, ki jih s pomočjo sorterja celic očistijo iz pacientovega tkiva.
Ključno pri tem procesu je dejstvo, da matične celice izhajajo iz maščob. Prvič, ekstrakcija matičnih celic je veliko manj invazivna kot izvajanje ekstrakcije kostnega mozga. A maščoba vsebuje tudi najboljše vrste matičnih celic za tovrstne postopke, saj jih je veliko in jih je enostavno izločiti, kot so raziskovalci dokazali v prispevku, objavljenem lanskega marca v reviji Stem Cell Research & Therapy. Poleg tega maščobno tkivo vsebuje mezenhimske matične celice: močne matične celice, ki imajo sposobnost rasti v nove kosti, hrustanec, mišice in maščobo.
Raziskovalci poudarjajo, da ta tehnologija lahko presega mikrotijo. Uporablja se tudi za bolnike, ki so z rakom izgubili uho ali potrebujejo druge dele telesa iz hrustanca - na primer nov nos, nove kolenske sklepe ali kolčne sklepe. To bi bilo celo ugodno za paciente, ki morda potrebujejo več maščobe; recimo, če bi jih ustrelili v obraz in izgubili dober kos ličnice.
Zakaj torej traja tako dolgo?
Raziskave matičnih celic v ZDA, zlasti tiste, ki vključujejo matične celice zarodkov, že dolgo črpajo od konzervativnih in verskih skupin. Zvezno financiranje raziskav embrionalnih matičnih celic je bilo v drugi administraciji Busha leta 2001 močno omejeno. Čeprav je predsednik Obama kasneje razveljavil Bushovo predsedniško odredbo in odprl vrata za več raziskav matičnih celic v letu 2009, ostajajo nepomembne omejitve. Opazne smernice, ki so jih vrgle vse študije v ZDA, so "do neke mere ovirale raziskave o matičnih celicah v Ameriki", poročajo iz zahodne univerze v Edinburghu.
Z drugimi besedami, tudi raziskave, ki vključujejo matične celice odraslih - kot mezenhimske matične celice, ki jih uporablja West-ova ekipa - se ponavadi srečujejo s to polemiko. "Konzervativna stran družbe noče imeti nobene povezave z raziskavami embrionalnih matičnih celic in na žalost so otroka vrgli ven s kopalno vodo, " pravi West. "Ker je bilo raziskovanje matičnih celic takšno nasprotovanje, se ustavi na veliko širšem raziskovalnem področju kot le na embrionalnih matičnih celicah."
V Veliki Britaniji morajo raziskovalci zaprositi za etično odobritev neodvisne skupine strokovnjakov in laikov, ki predlog natančno preučijo na ravni, ki je ne potrebujejo druge vrste raziskav. Kitajska je nasprotno znana po tem, da ima eno najbolj neomejenih politik nadzora nad matičnimi celicami na svetu. "[Kitajska] je zelo sproščena, ko gre za klinična preskušanja in preiskave na ljudeh in matičnih celicah, " pravi Péault z univerze v Edinburghu in kalifornijske univerze. "Njihovi predpisi so gotovo veliko bolj sproščeni od naših."
"Imeli so prvi korak, " pravi West. "To ne pomeni, da so storili kaj narobe, ampak samo pomeni, da moramo narediti daljšo pot, da pridemo do iste točke."
Péault pripisuje počasno sprejemanje in javno objavo te tehnologije starejšim pogledom na medicino in novo naravo nove tehnike. "Gre za zelo poseben projekt. V tem projektu je skoraj nekaj umetniškega, "dodaja in ugotavlja, da Stewart izrezlja večino ušes, ki jih ustvari ročno. Čeprav ekipa še vedno sodeluje s FDA, da bi pridobila dovoljenje za delo s človeškimi pacienti, pa Péault še vedno upa, da bodo lahko to tehnologijo dokončali in jo v nekaj mesecih uporabili za paciente.
"V idealnem primeru bodo to lahko uporabili moji kolegi, " zelo me zanima dejanski vpliv na medicino. "
Opomba urednika, 3. januar 2017: V tem članku je bilo prvotno navedeno, da je 3D-skener Artec uporabljen za tiskanje modela ušes; se dejansko uporablja za skeniranje bolnikovega ušesa.
