110 lat będziemy żyli dzięki hodowli i przeszczepom narządów! Koncerny tytoniowe inicjują kampanię reklamową pod hasłem: "Pal bez ograniczeń, czekają na ciebie nowe płuca!". Science fiction? Niekoniecznie.
Brytyjscy lekarze z Aberdeen odtworzyli nos u dwudziestoletniej Nigeryjki, którą oszpeciła gangrena jamy ustnej o nazwie noma (tzw. rak wodny). Najpierw na przedramieniu kobiety wyhodowali pod skórą chrząstkę nowego nosa. Gdy urosła do odpowiednich rozmiarów, chirurdzy usunęli ją, a potem przeszczepili podczas operacji rekonstrukcji twarzy. Podobnie próbuje się rekonstruować piersi u kobiet, a niedługo będzie można przeszczepiać wyhodowane w laboratorium całe narządy wewnętrzne: wątrobę, trzustkę, nerki, a nawet serce.
Alchemia molekularna XXI wieku
Inżynieria tkankowa przestała byś jedynie eksperymentalną metodą leczenia i coraz śmielej wkracza do klinik. Nosy, uszy, kości, ścięgna i zastawki serca są już wytwarzane na zamówienie tak jak części zamienne do samochodów i komputerów. To "alchemia molekularna" XXI wieku. W nauce i medycynie rozpoczęła się nowa era, która może doprowadzić do przeobrażenia całej ludzkiej cywilizacji. Więcej osób będzie mogło dożyć w lepszej kondycji zdrowotnej sędziwego wieku. Nawet - jak się szacuje - do 110 lat! Skuteczniej będzie można leczyć reumatyzm, cukrzycę, niewydolność narządów wewnętrznych i demencję.
Lekarze z Uniwersytetu Massachusetts w Worcester odtworzyli trzydziestosiedmioletniemu mężczyźnie kawałek kciuka, który stracił na skutek wypadku. Pobrali od niego pojedyncze komórki kości, a następnie umieścili je na ulegającej biodegradacji porowatej matrycy z polimerów (przytwierdzonej do odciętego kciuka). Po trzech miesiącach komórki się rozmnożyły, a kciuk odrósł na tyle, że pacjent - z zawodu malarz - znowu mógł się zająć malowaniem pejzaży. Bioinżynierowie niemieckiej firmy BioTissue wyhodowali w probówce staw środkowego palca prawej ręki. Wykorzystali próbki chrząstki i kości pobrane z żebra oraz stawu biodrowego. Po czterech tygodniach na matrycy uformował się nowy staw, który chirurdzy uniwersytetu we Freiburgu wszczepili pacjentowi po wypadku. "Wkrótce wyhodujemy cały staw biodrowy" - zapowiadają specjaliści holenderskiej firmy Iso Tis.
-Podobne ośrodki biotechnologiczne powstają na całym świecie jak grzyby po deszczu. Oprócz tkanek są w nich odtwarzane niektóre narządy wewnętrzne - mówi dr Stanisław Wroński, urolog ze szpitala wojewódzkiego w Bydgoszczy. Jest on pierwszym specjalistą, który wyhodował cewkę moczową. Miejscowi lekarze przed ponad trzema laty wszczepili ją dziewiętnastoletniemu chłopcu. Drugą otrzymał dwudziestoczteroletni mężczyzna. - Obie do dziś funkcjonują bez zarzutu - twierdzi dr Wroński. Bydgoski lekarz zajmuje się też hodowlą skóry dla osób po oparzeniach. Jeszcze w tym roku zamierza wyhodować ściany naczyń krwionośnych, które będzie można wszczepić chorym wraz z protezą uszkodzonych tętnic, na przykład udowych lub biodrowych.
W przyszłym miesiącu prof. Anthony Atala z Children's Hospital w Bostonie przeprowadzi pierwszy na świecie przeszczep wytworzonego w laboratorium pęcherza moczowego u dziecka z wadą tego narządu. Czeka jedynie na zezwolenie amerykańskiej Agencji Żywności i Leków (FDA). Uczony wyhodował już pęcherz moczowy psa brytyjskiej rasy beagle i wszczepił go sześciu czworonogom. Na rusztowaniu z polimerów w kształcie tego narządu umieścił pożywkę, na której powstała warstwa nabłonka dróg moczowych, a potem tkanki mięśniowej. Po miesiącu pęcherz był gotowy do transplantacji. Po kolejnych czterech tygodniach zaczął normalnie funkcjonować.
Serce odrasta
"Będziemy w stanie odtworzyć niemal wszystkie uszkodzone tkanki i narządy, a nawet całą rękę człowieka" - zapowiada Jay Vacanti z Bostonu. Na razie w ramach międzynarodowego programu LIFE (Living Implants From Engineering) prowadzone są pierwsze próby wyhodowania mięśnia sercowego - z komorami i przedsionkami. Specjaliści twierdzą, że będą w stanie tego dokonać najpóźniej za dziesięć lat. Prof. Teruo Okana z Uniwersytetu Tokijskiego wyhodował już z kardiomiocytów (czyli komórek serca) centymetr kwadratowy mięśnia sercowego szczura. Gdy go przeszczepiono zwierzęciu, siła skurczu jego serca zwiększyła się o 40 proc.
Podejmowane są też próby regenerowania serca - w USA, Niemczech, Holandii oraz w Polsce. Profesorowie Maciej Kurpisz oraz Tomasz Siminiak z poznańskiej Akademii Medycznej przed kilkoma miesiącami choremu po zawale wszczepili do serca niedojrzałe komórki mięśni szkieletowych (tzw. mioblasty), pobrane z jego uda. Po kilku tygodniach przekształcają się one w komórki mięśnia sercowego, które kurcząc się, zwiększą jego zdolność do pompowania krwi. W Instytucie Kardiologii w Warszawie zamiast mioblastów dr Grzegorz Religa próbuje wykorzystać komórki macierzyste szpiku kostnego (przenikające do krwi obwodowej). - Jest to nowy, ale obiecujący kierunek w rozwoju kardiologii - uważa prof. Zbigniew Religa, szef Instytutu Kardiologii w Warszawie. - Bez względu na to, która metoda okaże się lepsza, w kardiologii nastąpi rewolucja - twierdzi prof. Witold Rużyłło z tego samego instytutu. Za kilka lat transplantacje komórek będą wykorzystywane u każdego chorego, który przeżyje zawał serca. Już w drodze do szpitala zostaną od niego pobrane komórki macierzyste, które natychmiast po rozmnożeniu będą wszczepiane do krwiobiegu, skąd przenikną do serca i je zregenerują.
Stulecie biologii
Taka ma byś medycyna XXI wieku: zamiast przeszczepów narządów ze zwłok będzie można je rewitalizować lub odtwarzać w laboratorium. "Obecne stulecie będzie należało do biologii - do genetyki, klonowania i inżynierii tkankowej" - zapowiadają twórcy owieczki Dolly, Ian Wilmut oraz Keith Campbell, w książce "The Second Creation: The Age of Biological Control" ("Drugi akt stworzenia: stulecie biologicznego sterowania"). Przekonują o tym szokujące eksperymenty prof. Makoto Asashimy z Uniwersytetu Tokijskiego: w jego pracowni organy wyrastają w szalkach laboratoryjnych tak jak z ziarna w glebie kiełkują rośliny. Do ich hodowli wykorzystuje się zarodkowe komórki macierzyste, które mają zdolność przekształcania się we wszystkie tkanki organizmu: skóry, kości, mózgu, wątroby lub serca. Japoński uczony napełnia szalki odpowiednią pożywką, a następnie umieszcza w nich komórki macierzyste pobrane z zarodków żaby. Po pięciu dniach powstają z nich mięśnie, nerwy i komórki krwi, a nawet całe gałki oczne i uszy gadów. Zależy to jedynie od tego, w jakich proporcjach użyty zostanie roztwór kwasu retinowego oraz białka aktywiny!
Nikt wcześniej nawet nie podejrzewał, że tak łatwo można wyhodować skomplikowane organy, jakimi są narządy zmysłów. Jeszcze większe było zaskoczenie, gdy kijanki, którym przeszczepiono gałki oczne, odzyskały wzrok. "Jestem przekonany, że za kilka lat podobnie będzie można wytworzyć w probówce gałki oczne ludzi" - twierdzi japoński uczony. Zarodkowe komórki macierzyste przekształcają się w dowolną tkankę w zależności od otoczenia, w którym się znajdują. Prof. Asashima zanurza fragment zarodka żaby w roztworze zawierającym odpowiednie białka oraz hormony wzrostu (ich skład jest pilnie strzeżoną tajemnicą). Gdy komórki zaczynają się przekształcaś w poszczególne rodzaje tkanek, są umieszczane między odżywiającymi je dwiema innymi warstwami zarodka. Po pewnym czasie powstają w nich żabie nerki, a także tkanki serca, trzustki i wątroby. Dr Robert P. Lanza z firmy Advanced Cell Technology w Massachusetts wytworzył nerki krów. Zastosował metodę tzw. klonowania terapeutycznego w połączeniu z inżynierią tkankową. Pobrał komórki ucha, wyizolował z nich DNA i wszczepił do komórki jajowej krowy. Powstał zarodek, z którego wydobył komórki macierzyste. Na matrycy z polimerów po raz pierwszy wyhodował z nich całą nerkę. Jest mniejsza niż narząd naturalny - ma zaledwie 2,5 cm długości, ale spełnia przynależne jej funkcje: po przeszczepieniu zwierzęciu (obok jego nerki) oczyszczała krew z trujących toksyn i wytwarzała mocz.
Zbigniew Wojtasiński
Pełny tekst "Wyhoduj sobie życie!" w najnowszym 1015 numerze tygodnika "Wprost", w sprzedaży od poniedziałku 6 maja.
W numerze także: Piąta kolumna Le Pena (Czarne górnicze uniformy, czapki z pióropuszami, biało-czerwone barwy, transparent... Czyżby Barbórka? Nie! - to polscy uczestnicy paryskiego pochodu Frontu Narodowego!)
Nowocześni szabrownicy
Czy leci z nami terrorysta? (Na pokład samolotu nadal można bez większego trudu przeszmuglować cały arsenał broni, wykazały testy systemów zabezpieczeń największych portów lotniczych świata.)
Alchemia molekularna XXI wieku
Inżynieria tkankowa przestała byś jedynie eksperymentalną metodą leczenia i coraz śmielej wkracza do klinik. Nosy, uszy, kości, ścięgna i zastawki serca są już wytwarzane na zamówienie tak jak części zamienne do samochodów i komputerów. To "alchemia molekularna" XXI wieku. W nauce i medycynie rozpoczęła się nowa era, która może doprowadzić do przeobrażenia całej ludzkiej cywilizacji. Więcej osób będzie mogło dożyć w lepszej kondycji zdrowotnej sędziwego wieku. Nawet - jak się szacuje - do 110 lat! Skuteczniej będzie można leczyć reumatyzm, cukrzycę, niewydolność narządów wewnętrznych i demencję.
Lekarze z Uniwersytetu Massachusetts w Worcester odtworzyli trzydziestosiedmioletniemu mężczyźnie kawałek kciuka, który stracił na skutek wypadku. Pobrali od niego pojedyncze komórki kości, a następnie umieścili je na ulegającej biodegradacji porowatej matrycy z polimerów (przytwierdzonej do odciętego kciuka). Po trzech miesiącach komórki się rozmnożyły, a kciuk odrósł na tyle, że pacjent - z zawodu malarz - znowu mógł się zająć malowaniem pejzaży. Bioinżynierowie niemieckiej firmy BioTissue wyhodowali w probówce staw środkowego palca prawej ręki. Wykorzystali próbki chrząstki i kości pobrane z żebra oraz stawu biodrowego. Po czterech tygodniach na matrycy uformował się nowy staw, który chirurdzy uniwersytetu we Freiburgu wszczepili pacjentowi po wypadku. "Wkrótce wyhodujemy cały staw biodrowy" - zapowiadają specjaliści holenderskiej firmy Iso Tis.
-Podobne ośrodki biotechnologiczne powstają na całym świecie jak grzyby po deszczu. Oprócz tkanek są w nich odtwarzane niektóre narządy wewnętrzne - mówi dr Stanisław Wroński, urolog ze szpitala wojewódzkiego w Bydgoszczy. Jest on pierwszym specjalistą, który wyhodował cewkę moczową. Miejscowi lekarze przed ponad trzema laty wszczepili ją dziewiętnastoletniemu chłopcu. Drugą otrzymał dwudziestoczteroletni mężczyzna. - Obie do dziś funkcjonują bez zarzutu - twierdzi dr Wroński. Bydgoski lekarz zajmuje się też hodowlą skóry dla osób po oparzeniach. Jeszcze w tym roku zamierza wyhodować ściany naczyń krwionośnych, które będzie można wszczepić chorym wraz z protezą uszkodzonych tętnic, na przykład udowych lub biodrowych.
W przyszłym miesiącu prof. Anthony Atala z Children's Hospital w Bostonie przeprowadzi pierwszy na świecie przeszczep wytworzonego w laboratorium pęcherza moczowego u dziecka z wadą tego narządu. Czeka jedynie na zezwolenie amerykańskiej Agencji Żywności i Leków (FDA). Uczony wyhodował już pęcherz moczowy psa brytyjskiej rasy beagle i wszczepił go sześciu czworonogom. Na rusztowaniu z polimerów w kształcie tego narządu umieścił pożywkę, na której powstała warstwa nabłonka dróg moczowych, a potem tkanki mięśniowej. Po miesiącu pęcherz był gotowy do transplantacji. Po kolejnych czterech tygodniach zaczął normalnie funkcjonować.
Serce odrasta
"Będziemy w stanie odtworzyć niemal wszystkie uszkodzone tkanki i narządy, a nawet całą rękę człowieka" - zapowiada Jay Vacanti z Bostonu. Na razie w ramach międzynarodowego programu LIFE (Living Implants From Engineering) prowadzone są pierwsze próby wyhodowania mięśnia sercowego - z komorami i przedsionkami. Specjaliści twierdzą, że będą w stanie tego dokonać najpóźniej za dziesięć lat. Prof. Teruo Okana z Uniwersytetu Tokijskiego wyhodował już z kardiomiocytów (czyli komórek serca) centymetr kwadratowy mięśnia sercowego szczura. Gdy go przeszczepiono zwierzęciu, siła skurczu jego serca zwiększyła się o 40 proc.
Podejmowane są też próby regenerowania serca - w USA, Niemczech, Holandii oraz w Polsce. Profesorowie Maciej Kurpisz oraz Tomasz Siminiak z poznańskiej Akademii Medycznej przed kilkoma miesiącami choremu po zawale wszczepili do serca niedojrzałe komórki mięśni szkieletowych (tzw. mioblasty), pobrane z jego uda. Po kilku tygodniach przekształcają się one w komórki mięśnia sercowego, które kurcząc się, zwiększą jego zdolność do pompowania krwi. W Instytucie Kardiologii w Warszawie zamiast mioblastów dr Grzegorz Religa próbuje wykorzystać komórki macierzyste szpiku kostnego (przenikające do krwi obwodowej). - Jest to nowy, ale obiecujący kierunek w rozwoju kardiologii - uważa prof. Zbigniew Religa, szef Instytutu Kardiologii w Warszawie. - Bez względu na to, która metoda okaże się lepsza, w kardiologii nastąpi rewolucja - twierdzi prof. Witold Rużyłło z tego samego instytutu. Za kilka lat transplantacje komórek będą wykorzystywane u każdego chorego, który przeżyje zawał serca. Już w drodze do szpitala zostaną od niego pobrane komórki macierzyste, które natychmiast po rozmnożeniu będą wszczepiane do krwiobiegu, skąd przenikną do serca i je zregenerują.
Stulecie biologii
Taka ma byś medycyna XXI wieku: zamiast przeszczepów narządów ze zwłok będzie można je rewitalizować lub odtwarzać w laboratorium. "Obecne stulecie będzie należało do biologii - do genetyki, klonowania i inżynierii tkankowej" - zapowiadają twórcy owieczki Dolly, Ian Wilmut oraz Keith Campbell, w książce "The Second Creation: The Age of Biological Control" ("Drugi akt stworzenia: stulecie biologicznego sterowania"). Przekonują o tym szokujące eksperymenty prof. Makoto Asashimy z Uniwersytetu Tokijskiego: w jego pracowni organy wyrastają w szalkach laboratoryjnych tak jak z ziarna w glebie kiełkują rośliny. Do ich hodowli wykorzystuje się zarodkowe komórki macierzyste, które mają zdolność przekształcania się we wszystkie tkanki organizmu: skóry, kości, mózgu, wątroby lub serca. Japoński uczony napełnia szalki odpowiednią pożywką, a następnie umieszcza w nich komórki macierzyste pobrane z zarodków żaby. Po pięciu dniach powstają z nich mięśnie, nerwy i komórki krwi, a nawet całe gałki oczne i uszy gadów. Zależy to jedynie od tego, w jakich proporcjach użyty zostanie roztwór kwasu retinowego oraz białka aktywiny!
Nikt wcześniej nawet nie podejrzewał, że tak łatwo można wyhodować skomplikowane organy, jakimi są narządy zmysłów. Jeszcze większe było zaskoczenie, gdy kijanki, którym przeszczepiono gałki oczne, odzyskały wzrok. "Jestem przekonany, że za kilka lat podobnie będzie można wytworzyć w probówce gałki oczne ludzi" - twierdzi japoński uczony. Zarodkowe komórki macierzyste przekształcają się w dowolną tkankę w zależności od otoczenia, w którym się znajdują. Prof. Asashima zanurza fragment zarodka żaby w roztworze zawierającym odpowiednie białka oraz hormony wzrostu (ich skład jest pilnie strzeżoną tajemnicą). Gdy komórki zaczynają się przekształcaś w poszczególne rodzaje tkanek, są umieszczane między odżywiającymi je dwiema innymi warstwami zarodka. Po pewnym czasie powstają w nich żabie nerki, a także tkanki serca, trzustki i wątroby. Dr Robert P. Lanza z firmy Advanced Cell Technology w Massachusetts wytworzył nerki krów. Zastosował metodę tzw. klonowania terapeutycznego w połączeniu z inżynierią tkankową. Pobrał komórki ucha, wyizolował z nich DNA i wszczepił do komórki jajowej krowy. Powstał zarodek, z którego wydobył komórki macierzyste. Na matrycy z polimerów po raz pierwszy wyhodował z nich całą nerkę. Jest mniejsza niż narząd naturalny - ma zaledwie 2,5 cm długości, ale spełnia przynależne jej funkcje: po przeszczepieniu zwierzęciu (obok jego nerki) oczyszczała krew z trujących toksyn i wytwarzała mocz.
Zbigniew Wojtasiński
Pełny tekst "Wyhoduj sobie życie!" w najnowszym 1015 numerze tygodnika "Wprost", w sprzedaży od poniedziałku 6 maja.
W numerze także: Piąta kolumna Le Pena (Czarne górnicze uniformy, czapki z pióropuszami, biało-czerwone barwy, transparent... Czyżby Barbórka? Nie! - to polscy uczestnicy paryskiego pochodu Frontu Narodowego!)
Nowocześni szabrownicy
Czy leci z nami terrorysta? (Na pokład samolotu nadal można bez większego trudu przeszmuglować cały arsenał broni, wykazały testy systemów zabezpieczeń największych portów lotniczych świata.)