Z wyjątkiem mózgu można dziś przeszczepić każdy narząd To najbardziej złożony organ, jaki dotychczas skonstruowaliśmy w laboratorium" - mówi "Wprost" prof. Anthony Atala z Harvard University. Uczony wszczepił już pacjentowi pęcherz moczowy uzyskany z własnych tkanek chorego. Teraz odtworzył odcinki ciała jamistego - tej części prącia, która wypełnia się krwią w czasie erekcji. Gdy wszczepił je królikom, zwierzęta zachowały zdolność kopulacji i płodność. Badacz zregenerował również nerwy, bez których narząd jest pozbawiony czucia, a niedługo, jak obiecuje, będzie mógł skonstruować w probówce pierwszy w pełni sprawny penis! Transplantolodzy potrafią już przeszczepić dowolny narząd z wyjątkiem mózgu. Coraz częściej jednak brakuje dawców. W Polsce przeszczepu nie doczeka się co drugi pacjent (około 1300 osób rocznie). Podobnie jest w USA, gdzie codziennie umiera szesnastu Amerykanów, bo kolejka do transplantacji liczy ponad 80 tys. chorych. Jedyną szansą są narządy wyhodowane sztucznie. Komórki macierzyste, które teoretycznie mogą dać początek dowolnym tkankom, dotychczas nie spełniły pokładanych w nich nadziei. "To jak budowanie samolotu. By poleciał, nie wystarczy tylko śmigło, trzeba wyprodukować wiele innych części i umiejętnie je połączyć" - mówi prof. Marc Hammerman z Washington University. Reprezentuje on szybko rozwijającą się dziedzinę - inżynierię tkankową, czyli konstruowanie narządów na zamówienie.
Autotkanki Pierwsze testy kliniczne przeszły już zastawki serca hodowane z tkanek pacjenta. Przeznaczone do tego komórki pochodzą z kawałka żyły, który pobiera się z nogi lub ręki. Lekarze wszczepili takie zastawki tętnicy płucnej kilkudziesięciu osobom, u których funkcjonowały one bez zarzutu przez trzy lata. Wkrótce podobnie otrzymane tętnice będzie można wszczepiać ludziom cierpiącym na zaawansowaną miażdżycę. Lekarze potrafią już wyhodować nowe naczynia krwionośne na zwiniętych w rurkę "rusztowaniach" zbudowanych z kolagenu. Jeśli wszczepi się je do organizmu, odpowiednie komórki same wrastają do środka rusztowania i tworzą takie warstwy jak w zwykłym naczyniu.
Rusztowania, na których umieszcza się komórki, stosowane są też przy regeneracji kości. W tym wypadku zamiast kolagenu są używane tworzywa sztuczne, które po pewnym czasie ulegają rozpadowi. Naukowcy użyli żelu z mikroskopijnych włókien, doskonale imitujących strukturę żywej tkanki. Żel szybko ulega mineralizacji, dzięki czemu powstaje twarda kość.
Zęby nowoczesnej medycyny
Stomatolodzy największe nadzieje wiążą z uzyskaniem nowego uzębienia. Każdy z nas rodzi się z dwoma kompletami zawiązków zębów - mikroskopijnych skupisk komórek nabłonkowych, dających początek szkliwu, i tzw. mezenchymy, z której powstaje miazga zębowa. Z pierwszego kompletu wyrastają zęby mleczne, z drugiego - stałe. Uczeni od dawna próbują wyhodować trzeci komplet u pacjentów, którzy mają braki w uzębieniu. Największe osiągnięcia ma zespół prof. Paula Sharpe'a z londyńskiego King's College. Niedawno udało mu się przeszczepić zawiązki zębów u myszy. Zanim jednak ta technika zostanie zastosowana u ludzi, uczeni będą musieli odkryć, skąd mogą pochodzić komórki, które będą wykorzystywać do tworzenia zawiązków. Najbardziej obiecującymi "kandydatami" są zęby mleczne. Dr Songtao Shi z National Institute of Dental and Craniofacial Research wpadł na ten pomysł, gdy przebadał pod mikroskopem ząb, który wypadł jego córce Julii. Okazało się, że zawiera on komórki bardzo podobne do występującej w zarodkach mezenchymy. Niewykluczone, że wkrótce banki tkanek będą przyjmować mleczne zęby w depozyt, tak jak to robią z krwią pępowinową.
Rozsiewanie nerek
Korzystanie z zawiązków to jedyna metoda uzyskania innych złożonych narządów, takich jak nerki. Są one zbudowane z różnych precyzyjnie ułożonych tkanek, a także wielu naczyń krwionośnych. "Zamiast prób wyhodowania tego wszystkiego z jednej komórki, lepiej się posłużyć zawiązkami, które same "wiedzą", jak stworzyć narząd" - tłumaczy prof. Marc Hammerman. Kierowany przez niego zespół przeszczepił niedawno zawiązki nerek szczurom. W nowym organizmie rozwinęły się z nich w pełni sprawne narządy. Zawiązki mają tę przewagę nad zwykłymi przeszczepami, że nie zawierają naczyń krwionośnych, które często są atakowane przez układ immunologiczny biorcy. Poza tym hodowla narządu odbywa się wewnątrz organizmu, który zapewnia lepsze warunki wzrostu i dojrzewania komórek niż najdoskonalsze laboratorium.
Farmy organów
Uczeni chcą również odtworzyć wątrobę, jeden z najbardziej kłopotliwych do uzyskania narządów. Dotychczas udawało się otrzymać jedynie komórki wątrobowe, które nie nadawały się do przeszczepu. Zastosowano je za to w bioreaktorach - urządzeniach zawierających żywe tkanki. Testy wykazały, że taka półsztuczna wątroba jest w stanie utrzymać przy życiu 50 proc. pacjentów z ostrą niewydolnością tego narządu. Wystarczy jeden sześciogodzinny zabieg przeprowadzany raz na dobę. Bez takiego leczenia pacjent ma mniej niż 10 proc. szans na przeżycie.
W bioreaktorach najczęściej stosuje się komórki pobrane od transgenicznych świń, zmodyfikowane genetycznie tak, aby narządy nie zostały odrzucone przez ludzki organizm. Z takich zwierząt mają też pochodzić zawiązki narządów, które w przyszłości będą przeszczepiane ludziom. Prace nad ich wyhodowaniem prowadzone są m.in. w podkrakowskim Instytucie Zootechniki, gdzie w ubiegłym roku urodził się transgeniczny samiec TG 1154. - Nasz knurek czuje się dobrze, jest w pełni dojrzały i płodny. Mamy już pierwsze ciąże, które zakończą się w sierpniu. Gdy będziemy mieć kilkudziesięciu jego potomków, zaczniemy eksperymenty z przeszczepianiem narządów - mówi prof. Zdzisław Smorąg, który kieruje projektem.
Dawcami narządów do przeszczepu mogą też być owce. Uczeni z University of Nevada wstrzykiwali do owczych płodów ludzkie komórki wątrobowe. Dzięki temu urodziły się zwierzęta, których wątroba była w 15 proc. zbudowana z tkanki akceptowanej przez organizm człowieka. "Taki narząd będzie miał większe szanse na przetrwanie po przeszczepie niż ten złożony wyłącznie ze zwierzęcych komórek" - uważa prof. Esmail Zanjani. Jeśli jego pomysł doczeka się realizacji, zapowiadana od dawna hodowla narządów na farmach stanie się faktem.
| Sztuczna skóra |
|---|
| Lekarze najszybciej opanowali kopiowanie prostych struktur, takich jak skóra. Na rynku są dostępne przeszczepy naskórka o nazwie Epicel, hodowane przez amerykańską firmę Genzyme Biosurgery z komórek pobranych od pacjenta. Nowy naskórek jest zwarty i elastyczny, ale bardzo delikatny - z organizmem zrasta się dopiero po roku. - Hodowla przeszczepu trwa trzy tygodnie. Epicel dla pacjenta z rozległymi oparzeniami kosztuje 50 tys. dolarów - mówi Bo Piela, rzecznik koncernu Genzyme. Inne firmy pracują nad sztuczną skórą właściwą, znajdującą się pod naskórkiem. Istnieją też produkty typu "dwa w jednym", zastępujące zarówno naskórek, jak i głębsze warstwy. Najbardziej znany jest Apligraf firmy Organogenesis, produkowany z komórek skóry pochodzących z napletków obrzezanych niemowląt. Inżynierowie tkankowi potrafią również wyhodować chrząstkę dla osób z uszkodzonymi stawami. |
Więcej możesz przeczytać w 28/2004 wydaniu tygodnika Wprost .
Archiwalne wydania tygodnika Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App Store i Google Play.
