Регенеративные и замещающие технологии в медицине и биологии. Обзор за октябрь 2018 года.

Это обзор за октябрь 2018 года наиболее важных и интересных новостей от экспертной группы проекта Технологии Долголетия по направлению “Регенеративные и замещающие технологии в медицине и биологии.”

В данном обзоре рассматриваются новости об исследованиях и перспективных разработках в области регенеративных и замещающих технологий в медицине. Мы относим к этому направлению практическое применение клеточных технологий для регенерации, выращивания тканей и органов, технологии трансплантации и ксенотрансплантации, использование донорских и биопринтированных органов для замены утраченных или потерявших функциональность органов человека. Здесь же рассматривается создание искусственных органов и роботизированных протезов, в том числе с применением нейроинтерфейсов.


Компании из Израиля и США создали проект по 3D-печати имплантов легких.

Израильская компания CollPlant и американская United Therapeutics начинают проект по разработке и продаже напечатанных на 3D-биопринтере имплантов легких. CollPlant будет производить биочернила для Lung Biotechnology PBC, дочернего предприятия United Therapeutics, которое занимается изготовлением органов для пересадки.
Обычно коллаген получают из животных, рыб и применяют для заполнения костей, лечения хронических ран и ожогов, и в косметологии. Технология компании CollPlant представляет собой производство рекомбинантного человеческого коллагена – rhCollagen из генетически модифицированного растения табака с пятью генами человека, который выращивают в течение 8 недель. Затем листья табака собирают, обрабатывают и производят из них очищенный коллаген, который применяется как основа для 3D-биопечати каркасов при производстве органов. К тому же, данный процесс позволяет избежать передачи инфекций и патогенов через инъекции.

Интересно, что в качестве исходного растения для производства искусственных легких применяется табак, который обычно связывают с заболеваниями легких в связи с курением.

Источник:

https://www.genengnews.com/gen-news-highlights/united-therapeutics-to-develop-collplant-technologies-for-3d-bioprinted-lung-transplants/81256351


Создан органоид слюнной железы

Слюнные железы важны для переваривания крахмала и облегчения глотания, но могут быть повреждены аутоиммунным заболеваниями, лучевой терапией при лечения рака, а также при старении.
Ученые из Университета Шоуа и Центра RIKEN по исследованию динамики биосистем в Японии (Showa University and the RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research) решили создать ткань слюнной железы.
Органогенез представляет собой сложный и жестко регулируемый процесс, который включает в себя стволовые клетки, которые становятся специфическими тканями. Слюнные железы развиваются из ранней структуры, называемой эктодермой (наружный зародышевый листок эмбриона на ранних стадиях развития), но этот процесс до конца не изучен.

Ученые идентифицировали два фактора транскрипции – белки Sox9 и Foxc1 – как ключ к дифференциации стволовых клеток в ткани слюнных желез, а также факторы роста фибробластов – FGF7 и FGF10, которые индуцировали клетки, экспрессирующие эти факторы. Выращенный органоид ученые имплантировали мышам, у которых отсутствовали слюнные железы, вместе с мезенхимальной тканью, которая необходима для прикрепления желез к другим тканям. Оказалось, что имплантированная искусственная железа  правильно связалась с нервной тканью и в ответ на стимуляцию выделяла вещество, которое было очень похожа на настоящую слюну.

Это важное доказательство того, что трансплантация органоидов  может стать альтернативой пересадки донорских органов.

Исследование: https://www.nature.com/articles/s41467-018-06469-7


Ученые разработали метод 3D-печати клеток для производства связок и сухожилий

Согласно новой публикации в Журнале тканевой инженерии (Journal of Tissue Engineering) команда биоинженеров Университета штата Юта разработала метод 3D-печати клеток человеческих тканей, таких как связки и сухожилия.

Для создания этого метода ученым потребовалось 2 года исследований. Суть метода состоит в заборе стволовых клеток из жира пациента и их печать на слое гидрогеля для образования  сухожилий или связок, которые затем выращиваются in vitro (в пробирке) в специальной культуре перед имплантацией.

Исследователи использовали трехмерный принтер от компании Carterra Inc., который обычно применяется для печати антител при скрининге на рак. Для принтера они разработали специальную печатающую головку, которая может контролировать количество необходимых для печати клеток. Этот метод 3D-печати может решить проблемы замещающих тканей: проведение операций и использование донорских трансплантатов, которые не всегда приживаются.

kletki-svjazok-i-suhozhilij

Клетки были сделаны флуоресцентными чтобы показать как они печатаются в структурах для создания тканей, такие как сухожилия и связки.
Источник: Робби Боулз / Инженерный колледж Университета штата Юта

Как сообщают ученые, технология в настоящее время предназначена для создания связок, сухожилий и межпозвоночных дисков, но также она может быть использована для любого типа тканевой инженерии. Не исключено, что эту технологию можно применить к 3D-печати целых органов.

Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/10/181010105531.htm
Исследование: https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ten.tec.2018.0184


Ученые в пробирке вырастили сетчатку человеческого глаза

Биологи из Университета Джонса Хопкинса в США сумели вырастить органоид сетчатки глаза человека. Трихроматическое цветное зрение отличает нас от большинства других млекопитающих. Целью исследования было понять механизм развития клеток, позволяющих людям видеть в цвете. На создание искусственной сетчатки ушло около 9 месяцев.
glazВыращенные образцы ткани сетчатки нормально воспринимали световые потоки и передавали информацию клеткам нервной системы. Исследователи выяснили, что важнейшую роль в процессе формирования клеток сетчатки играют тиреоидные гормоны щитовидной железы (Т3, Т4). Гормоны добавили в питательную среду растущей сетчатки, что запустило процесс созревания светочувствительных колбочек. Напротив, нехватка тиреоидного гормона может вызвать нарушения развития зрения.

Данное исследование закладывает основу для разработки методов лечения заболеваний зрения, таких как цветовая слепота (ахроматопсия) и дегенерация желтого пятна. Кроме того, органоиды сетчатки могут применятся в качестве модели для изучения человеческого зрения на клеточном уровне.

Источник: https://hub.jhu.edu/2018/10/11/lab-grows-human-retinas/
Исследование: http://science.sciencemag.org/content/362/6411/eaau6348


В России готовится законопроект о Регистре волеизъявлений потенциальных доноров органов

Минздрав РФ прорабатывает процедуру, позволяющую получать согласие или отказ от донорства органов при оформлении паспорта и других официальных документов.

Законопроект о донорстве и трансплантации органов, вскоре будет внесен на рассмотрение в Государственную Думу, – сообщила министр здравоохранения РФ Вероника Скворцова.

Документ предусматривает создание регистра прижизненных волеизъявлений. Авторы проекта закона предусмотрели возможность для каждого россиянина выразить согласие или несогласие на донорство органов в случае его внезапной смерти.
Закон гласит, что прижизненным донором органов может стать только родственник. Если установлена совместимость донора и реципиента, и на руках врачей есть письменное согласие донора, для трансплантации могут взять почку или часть печени. Исключение составляет донорство костного мозга: им можно поделиться с любым человеком при условии совместимости. Платное донорство органов в России запрещено, а все предложения подобного рода являются криминальными.

Как правило, донорами внутренних органов становятся погибшие в результате несчастного случая или инсульта. В России действует презумпция согласия на посмертное донорство органов. Однако семья умершего может запретить изъятие органов.
После создания регистра человек получит право самостоятельно решать можно ли использовать его органы для трансплантации в случае его смерти.

Источник: http://tkgorod.ru/news/16369


Операция по двусторонней трансплантации легких теперь доступна в Петербурге

Как сообщают медики отдела торакальной хирургии НИИ хирургии и неотложной медицины Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени И.П. Павлова – трансплантированные пациентке легкие успешно прижились.
И хотя операция была проведена еще в феврале месяце, все это время врачи наблюдали за процессом реабилитации. Это была очень сложная операция которая длилась 9 часов, а за жизнью пациентки боролись 25 врачей. После пересадки двух легких, уже через три часа пациентка смогла дышать сама, без помощи аппаратов.
Привыкнуть к новым легким пациентке помогают иммуноподавляющие препараты, чтобы организм не отторгал донорский орган. Принимать их придется в течение всей жизни.

Сложнейшую операцию российские врачи провели без помощи зарубежных коллег. Без участия западных специалистов такие операции начали делать в Москве лишь с 2011 года. Теперь трансплантацию легких смогли провести и петербургские медики.

Источник:https://www.1tv.ru/news/2018-10-10/353750-slozhneyshuyu_operatsiyu_po_dvustoronney_transplantatsii_legkih_proveli_v_peterburge


Кортикальный протез поможет слепым видеть силуэты предметов

Научная группа Нидерландского института нейронауки (Амстердам) представила свою последнюю разработку – устройство, помогающее слепым людям различать силуэты предметов. Протез был представлен на конференции BCISamara-2018, которую проводили Самарский медицинский университет и Отраслевой союз «НейроНет».

Ученые из Амстердама создали инвазивное стимулирующее устройство, которое вызывает зрительные ощущения непосредственно в коре головного мозга.

Как работает инвазивный имплант – плата с электродами имплантируется в мозг, на которые подается ток различной амплитуды, на что нейроны реагируют появлением фосфенов – мерцающих вспышек, возникающих у человека без воздействия света на глаза. При малых размерах устройства и большом количестве каналов можно добиться формирования фосфеновой “картины” обозреваемого поля – человек будет в состоянии видеть силуэты предметов.

Источник: http://neuronovosti.ru/kortikalnyj-protez-smozhet-vernut-zrenie-slepym/


Автор обзора Эдуард Ефименко

Перепечатка разрешается при сохранении ссылок на источник публикации.

Добавить комментарий