Fabryka serc

Fabryka serc

Dodano:   /  Zmieniono: 
Jak w probówce wyhodować najważniejszy mięsień ciała
Zaprojektowanie i zbudowanie serca z tworzyw sztucznych i tytanu zajęło amerykańskiej firmie Abiomed trzy lata. Jej przedstawiciele są prawie pewni, że wkrótce otrzymają zgodę na limitowaną sprzedaż produktu. W połowie przyszłego roku 4 tys. sztucznych serc AbioCor trafi do nieuleczalnie chorych pacjentów, dając im szansę na wydłużenie życia o kilkanaście miesięcy. Naukowcy nie przestają jednak poszukiwać lepszego rozwiązania. Cztery lata temu optymistycznie założyli, że dzięki metodom inżynierii tkankowej w ciągu dekady zdołają wyhodować sztuczne serce. Dziś, choć ten termin wydaje się nierealny, wizja serca z probówki zyskuje coraz większe rzesze entuzjastów.

Części zamienne
Na razie naukowcy mogą się poszczycić osiągnięciami w dziedzinie hodowli poszczególnych części serca. Najbardziej zaawansowany jest program BioEngineered Autologous Tissue (BEAT), kierowany przez Buddy'ego Ratnera z University of Washington w Seattle. Uczeni z BEAT otrzymali pięcioletni grant i 10 mln dolarów od Narodowych Instytutów Zdrowia. Mają stworzyć płaty mięśni sercowych wszczepiane chorym po zawale. Jeśli przedsięwzięcie się powiedzie, zaczną prace nad sztuczną komorą serca. "Nie porzuciliśmy też idei wyhodowania całego organu" - twierdzi Ratner.
Robert Langer z Massachusetts Institute of Technology, jeden z pionierów inżynierii tkankowej, wyhodował sztuczną arterię. Podobnym sukcesem może się poszczycić kalifornijska firma Cytograft Tissue Engineering. John Mayer i jego współpracownicy z Children's Hospital w Bostonie wyhodowali sztuczną zastawkę i wszczepili ją do organizmu jagnięcia. W przeciwieństwie do zastawki z tworzyw sztucznych może ona rosnąć razem z sercem.

Rusztowanie dla serca
Założenia inżynierii tkankowej są dość proste. Przede wszystkim trzeba zbudować szkielet, na którym będą hodowane tkanki, później wprowadzić do niego kilka komórek i sprawić, by się namnażały. Do tego potrzebny jest bioreaktor, który dostarcza substancji odżywczych i tlenu. Kiedy nowe komórki wypełnią rusztowanie, można dokonać przeszczepu. Najlepszy szkielet to taki, który byłby akceptowany przez organizm, a po spełnieniu swej funkcji uległby rozpadowi, nie uwalniając żadnych substancji toksycznych. Można w tym celu wykorzystać biomolekuły, takie jak kolagen, które mechanicznie usztywniają naturalne tkanki, bądź syntetyczne polimery ulegające biodegradacji.
Duże sukcesy w tworzeniu molekularnych szkieletów ma Kimberly Woodhouse. Razem ze współpracownikami z University of Toronto opracowała rusztowanie z łańcucha polipeptydów, które nadają tkankom elastyczność (ta właściwość jest szczególnie istotna w wypadku mięśnia sercowego).


Komórkowe zasiewy
Dorosłe komórki mięśnia sercowego nie ulegają podziałom, więc na rusztowaniu trzeba umieszczać komórki z innego źródła, na przykład komórki mięśni szkieletowych, które namnażają się dość szybko. W ostatnich kilku latach entuzjazm naukowców wzbudzało także zastosowanie komórek macierzystych pobranych ze szpiku kostnego bądź z kilkudniowych ludzkich embrionów.
Dużym problemem jest wyhodowanie tkanki wielowarstwowej. Ściana mięśnia sercowego u człowieka ma około 2 cm grubości, tymczasem w nowoczesnych bioreaktorach można wyhodować tkankę o grubości najwyżej 100 mikrometrów, składającą się z 4-7 warstw komórek.
Sposobem na rozwiązanie tego problemu jest złożenie kilku warstw tkanki jedna na drugiej. Tę metodę stosuje Teruo Okano z Uniwersytetu Medycznego w Tokio. Zespołowi jego naukowców udało się wyhodować cztery warstwy tkanek z komórek pobranych z mięśnia sercowego nowo narodzonych szczurów, nałożyć je na siebie i doprowadzić do ich "zrośnięcia".
Innym sposobem na wyhodowanie grubej tkanki jest wprowadzenie do jej wnętrza niewielkich naczyń dostarczających substancje odżywcze i zapewniających dotlenienie komórek.
Uczeni mają nadzieję, że kiedyś stanie się możliwe hodowanie tkanek poprzecinanych sztucznymi naczyniami krwionośnymi, co pozwoli na znaczne zwiększenie ich grubości. Na razie Robertowi Vernonowi, uczestnikowi projektu BEAT, udało się stworzyć niewielkie naczynia z kolagenu, które wprawdzie nie mogą dostarczać krwi, ale pozwalają na transport substancji odżywczych i tlenu. Realizacja tego zadania jest możliwa po wtopieniu naczynek między dwie warstwy tkanek wyhodowanych w bioreaktorze.
Aby stworzyć grubą tkankę, można też wykorzystać żywy organizm jako swego rodzaju bioreaktor. Jonathan Leor i jego współpracownicy z uniwersytetu w Tel Awiwie wprowadzili komórki pobrane z embrionów i nowo narodzonych szczurów do rusztowania i umieścili je w bioreaktorze na cztery dni. Następnie wszczepili je z powrotem do ciał szczurów. Wtedy w tkankach stworzonych w laboratorium pojawiły się naczynia krwionośne. Wówczas tkanki wycięto i wszczepiono do serc innych zwierząt.
Kiedy zastawki, mięśnie, naczynia krwionośne i inne elementy są już gotowe, pozostaje kwestia ich połączenia w sprawnie działającą całość. Najlepszym rozwiązaniem byłoby wyhodowanie wszystkich elementów jednocześnie, w wielokomorowym bioreaktorze. Na razie jednak nikt nie wie, jak tego dokonać. Nawet gdyby okazało się to niemożliwe, i tak wielu pacjentów odniesie ogromną korzyść dzięki przeszczepom poszczególnych "części zamiennych" serca tworzonych w laboratorium.

Więcej możesz przeczytać w 17/2003 wydaniu tygodnika Wprost.

Archiwalne wydania tygodnika Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App StoreGoogle Play.

 0

Spis treści tygodnika Wprost nr 17/2003 (1065)

  • Wprost od czytelników27 kwi 2003, 1:00Listy od czytelników3
  • Na stronie - wejście, czyli wyjście!27 kwi 2003, 1:00Czy będziemy musieli uciekać z polskiego wyzysklandu?3
  • Peryskop27 kwi 2003, 1:0033 tys. zł odszkodowania za niewykupienie przez PRL i III RP przedwojennych obligacji skarbu państwa plus 10 tys. zł odsetek od momentu złożenia pozwu zasądził na rzecz Henryka M., kombatanta z Białej-Podlaskiej, Sąd Okręgowy w...6
  • Dossier27 kwi 2003, 1:00WŁODZIMIERZ CIMOSZEWICZ, minister spraw zagranicznych "Sytuacja, w której amerykańscy podatnicy płacą na odbudowę Iraku, a o tym, jak przeznaczać pieniądze, decydują politycy z innych państw, w tym tych, które były...7
  • Z życia koalicji27 kwi 2003, 1:00Rodacy! To świństwo. Nie doceniacie ciężko pracującego dla was rządu, oj, nie doceniacie. Z sondaży wynika, że rząd Millera popiera jakieś minus trzy procent obywateli, przeciw jest sto kilkanaście procent, a w kategorii ulubiony...8
  • Z życia opozycji27 kwi 2003, 1:00Poseł PiS Tadeusz Cymański ograł w szachy Anatolija Karpowa. Zwycięstwo tym cenniejsze dla prawicowego działacza, że dawny mistrz świata był pupilkiem KPZR. No, to Jarosław Kaczyński na pewno spokojnie dałby mata Kasparowowi. Dziarska...9
  • M&M27 kwi 2003, 1:00ROZWAŻANIA MOCARSTWA UCZESTNICZĄCEGO W ODBUDOWIE - felieton Marka Majewskiego10
  • Playback27 kwi 2003, 1:00Lech Nikolski, minister - członek Rady Ministrów odpowiedzialnyza referendum europejskie, i Danuta Hübner, sekretarz stanu w MSZ,szefowa Komitetu ds. Integracji Europejskiej10
  • Blair w "Simpsonach"27 kwi 2003, 1:00Tony Blair, premier Wielkiej Brytanii, użyczył głosu własnej animowanej postaci w kultowej kreskówce "Simpsonowie". Rysunkowy Blair ma odstające uszy i szeroki uśmiech.10
  • Fotoplastykon27 kwi 2003, 1:0012
  • Poczta27 kwi 2003, 1:00Listy oc czytelników14
  • Kadry27 kwi 2003, 1:0015
  • Jak znaleźć pracę w Europie27 kwi 2003, 1:00Czym byłby polski kapitalizm, gdyby kilkadziesiąt lat temu Jan Kulczyk, Jan Wejchert, Zygmunt Solorz, Marek Profus czy Piotr Buechner nie wyjechali na Zachód do pracy? Jedni z nich - jak Buechner - zaczynali w czasach studenckich, pracując w...16
  • Władza pozorów27 kwi 2003, 1:00Cztery mity naprawy III Rzeczypospolitej22
  • Zawodowe Wojsko Polskie27 kwi 2003, 1:00Latem 1995 r. holenderscy żołnierze z poboru ochraniali w Potocari w byłej Jugosławii obóz dla trzech tysięcy muzułmańskich uciekinierów. Gdy nadszedł zaprawiony w walkach serbski oddział, Holendrzy byli sparaliżowani ze strachu. Nikt nie próbował...26
  • Telewizja Maryja27 kwi 2003, 1:00Telewizja Trwam może zniszczyć medialne imperium ojca Rydzyka30
  • Kołchoz dziecięcy27 kwi 2003, 1:00Państwowe domy dziecka są trzy razy droższe niż rodzinne32
  • Nałęcz - 16 kwietnia bis27 kwi 2003, 1:00Bezrozumna krytyka naszego członkostwa w UE łatwo może doprowadzić do kolejnego Rapallo34
  • Giełda i wektory27 kwi 2003, 1:00Hossa ŚwiatDieta cudNajwiększy na świecie przewoźnik lotniczy American Airlines wciąż ma kłopoty finansowe. Linie mogą jednak liczyć na własnych pracowników. Wszystkie związki zawodowe zgodziły się na obniżenie płac, żeby...36
  • Tygrys na mleku27 kwi 2003, 1:00Tylko co pięćdziesiąty dorosły Polak próbuje własnych sił w biznesie!38
  • Kaprealizm27 kwi 2003, 1:00Polski kapitalizm nie ma nic wspólnego z Adamem Smithem44
  • Polisa na przeżycie27 kwi 2003, 1:00Eureko może zachwiać finansami RP!46
  • Firmy-państwa - liga globalna27 kwi 2003, 1:00Nowa edycja rankingu najbogatszych organizacji świata: 1.USA; 21. Wal - Mart; 30. Polska; 31. Ford...48
  • Między orłem i młotem27 kwi 2003, 1:00Brytyjczycy zmieniają oblicze Aerofłotu52
  • Państwo w mediach27 kwi 2003, 1:00Duży udział własności państwowej w mediach idzie w parze z niższym poziomem rozwoju gospodarczego54
  • Między Scyllą a Charybdą27 kwi 2003, 1:00Lewicowy kurs wytyczyła "Solidarność", która 12 lat temu uznała, że dość wyrzeczeń55
  • Supersam27 kwi 2003, 1:00Wejście smoka Toyota avensis to nowy gracz w klasie samochodów, w której o klienta walczą volkswagen passat, ford mondeo czy renault laguna. Nadwozie auta projektowano we Francji, a silniki i zawieszenie w Japonii. Samochód...56
  • Gniewoterapia - wybuchy gniewu27 kwi 2003, 1:00Wybuchy gniewu stały się nową chorobą cywilizacyjną. Sprawdź, czy zarazek gniewu zainfekował Ciebie.58
  • Wierny grze27 kwi 2003, 1:00Rozmowa z Michaelem Jordanem62
  • Europa Stu Flag27 kwi 2003, 1:00Państwa narodowe kontra konfederacja regionów64
  • Makłowicz do Bikonta, Bikont do Makłowicza - Głębia głąbów27 kwi 2003, 1:00Piotrze Drogi! Co prawda zima nie chciaŁa zejść ze sceny równie uparcie jak pan Czarzasty, ale nic nie zmieni faktu, że już pojawiają się pierwsze jarzyny - zwiastuny prawdziwej wiosny.66
  • Banici z Formuły 127 kwi 2003, 1:00W 2002 roku tylko sześć z siedemnastu wyścigów Formuły 1 zorganizowano poza Europą. W przyszłym roku proporcje mogą być odwrotne.68
  • Zajączek mówi barankowi "nie"27 kwi 2003, 1:00Aż 37 proc. mężczyzn myśli o seksie co trzydzieści minut. Taką częstotliwością może się pochwalić tylko 11 proc.70
  • Kurdystan wojenny27 kwi 2003, 1:00Kurdowie, niczym Polacy w XIX wieku, pozostają wyrzutem sumienia demokratycznego świata72
  • Know - how27 kwi 2003, 1:00Grabieżcy Mezopotamii Złodzieje, którzy wtargnęli do muzeów w pogrążonym w chaosie Bagdadzie, ukradli bądź zniszczyli 170 tys. przedmiotów liczących niekiedy ponad sześć tysięcy lat, wartych miliardy dolarów...75
  • Hybrydy człekokształtne27 kwi 2003, 1:00Klonowanie ludzi to produkcja żywych trupów76
  • Fabryka serc27 kwi 2003, 1:00Jak w probówce wyhodować najważniejszy mięsień ciała80
  • Cywilizacja barbarzyńców27 kwi 2003, 1:00Bestialstwo starożytnych Rzymian szokuje82
  • Bez granic27 kwi 2003, 1:00Ogłoszona w Wielki Czwartek czternasta encyklika Jana Pawła II "Ecclesia de Eucharistia" odnosi się do "problemów, które zaciemniają horyzont naszych czasów". W encyklice papież potwierdził...84
  • Amerykańskie wyzwanie27 kwi 2003, 1:00We Wprost: rozmowa z Colinem Powellem, sekretarzem stanu USA86
  • Od okupacji do demokracji27 kwi 2003, 1:00Kto i co po Saddamie?88
  • Bomba "L"27 kwi 2003, 1:00Husajn pozostawił amerykańskim saperom politycznym wielką minę90
  • Damaszek po Bagdadzie?27 kwi 2003, 1:00Następna będzie Syria!". Nie skrywana satysfakcja pojawiała się w głosach moich rozmówców w Izraelu, kiedy podsumowywali wyniki zwycięskiej kampanii wojennej w Iraku. Państwo prezydenta Asada juniora jest postrzegane jako ostatni bastion...91
  • Unia krasnali27 kwi 2003, 1:00Ameryka usłyszy UE tylko wtedy, gdy przemówimy jednym głosem92
  • Papa non grata27 kwi 2003, 1:00Dlaczego Aleksiej II mówi "niet" Janowi Pawłowi II?94
  • Alleluja i do przodu27 kwi 2003, 1:00Nie skrewmy w czerwcu 2003 roku. Nie możemy i nie powinniśmy się bać95
  • Menu27 kwi 2003, 1:00Kraj Bal marionetek Lalki mówią o ludziach więcej niż oni sami o sobie - powiedział kiedyś Jan Wilkowski, legenda polskiego teatru lalkowego. Na Międzynarodowym Festiwalu Solistów Lalkarzy w Łodzi (26-30 kwietnia) trzeci raz...96
  • Kino opieki społecznej27 kwi 2003, 1:00Polscy filmowcy szykują skok na pieniądze podatników100
  • Filmogra27 kwi 2003, 1:00Fabularne gry komputerowe zarabiają więcej niż przemysł filmowy102
  • Kino Tomasza Raczka27 kwi 2003, 1:00Recenzje filmów: Johnny English, Gerry103
  • Nielegalny Malewicz27 kwi 2003, 1:00Zanosi się na skandal w nowojorskim Muzeum Guggenheima. Na wielkiej wystawie Kazimierza Malewicza (1879-1935), mistrza rosyjskiej awangardy i jednego z prekursorów sztuki współczesnej, pojawią się obrazy, których status prawny jest co najmniej...104
  • Płyty Kuby Wojewódzkiego27 kwi 2003, 1:00Recenzje płyt105
  • Świat z lotu ptaka27 kwi 2003, 1:00"Makrokosmos" imponuje próbą podpatrzenia fenomenu przyrody, jakim są gigantyczne wędrówki ptaków106
  • W pustyni i dżungli27 kwi 2003, 1:00Źle jest, kiedy ktoś Kalemu zabrać krowę, jeszcze gorzej, kiedy krowa się znajdzie. Tak w III RP powinno brzmieć prawo Kalego w odniesieniu do skradzionych samochodów, a przynajmniej do tico mojej żony.108
  • Osobiste wątpliwości27 kwi 2003, 1:00Przyznam, że czuję się nieswojo, zgłaszając Szanownemu Społeczeństwu przed nadciągającym referendum europejskim swój problem. Zresztą, jaki problem?108
  • Organ Ludu27 kwi 2003, 1:00TRYBUNA PRZYMIERZA MIĘDZY DAWNYMI A MŁODYMI Nr 17 (30) Rok wyd. 2 WARSZAWA, wtorek 22 kwietnia 2003 r. Cena + VAT + ZUS + winieta I sekretarz tym razem wykazał się czujnością Leszek Miller na Agorze Redakcja "Organu Ludu" zdobyła...109
  • Świat na cacy27 kwi 2003, 1:00Wielka Komisja Poprawności MTV jest poważna jak sosnowa trumna i surowa jak Feliks Dzierżyński. Śledzi i wyłapuje wszystko, co zakazane110