https://frosthead.com

Organs Made to Order

Anthony Atala bekerja di kedai badan masa depan. Beliau adalah pengarah Institut Wake Forest untuk Perubatan Regeneratif di Winston-Salem, North Carolina, dan dia dan rakan-rakannya menggunakan sel-sel manusia untuk mengembangkan otot, saluran darah, kulit dan juga pundi kencing yang lengkap. Kebanyakan kerja adalah eksperimen dan belum diuji pada pesakit manusia, tetapi Atala telah menanam pundi kencing yang ditanam makmal ke lebih daripada dua belas kanak-kanak dan orang dewasa muda yang dilahirkan dengan pundi kencing yang cacat yang tidak kosong dengan betul, keadaan yang boleh menyebabkan kerosakan buah pinggang. Pundi kencing adalah organ manusia yang dihasilkan makmal pertama yang ditanamkan pada orang. Jika mereka terus melakukan ujian klinikal, rawatan mungkin menjadi standard bukan sahaja untuk kecacatan kelahiran pundi kencing tetapi juga untuk kanser pundi kencing dan keadaan lain.

Atala dan rakan sekerja membuat bahagian pengganti daripada bahan mentah sendiri pesakit. Untuk menghasilkan pundi kencing, mereka mengeluarkan sekeping kecil organ organ dan memisahkan sel-sel otot dan sel-sel urothelial, yang menyusun saluran kencing. Mereka meletakkan sel-sel ke dalam pinggan makmal dan mandi setiap jenis dalam bendalir yang mendorong mereka untuk membiak. Selepas enam minggu, terdapat sel hidup yang cukup untuk seluruh pundi kencing. Para penyelidik kemudian menuangkan sel-sel otot ke luar perancah yang diperbuat daripada kolagen, protein dalam tisu penghubung, dan asid polyglycolic, bahan yang digunakan dalam jahitan yang boleh diserap. Dua hari kemudian, mereka melapisi bahagian dalam perancah dengan sel urothelial. Pundi kencing baru dipupuk dalam inkubator yang meniru keadaan badan, membolehkan sel tumbuh dan bersatu. Pundi kencing kemudian ditanamkan ke dalam pesakit, di mana perancah secara beransur-ansur larut. Para penyelidik telah menyeragamkan prosedur pembesaran pundi kencing, kata Atala dengan senyuman, dan kini membuat "saiz kecil, sederhana, besar dan besar-besaran."

Idea sekali-sekadar perubatan semula jadi menjadi kenyataan. Akhir tahun lalu, Organovo, sebuah syarikat bioteknologi di San Diego, mula mengedarkan pencetak bahagian badan yang boleh didapati secara komersial. Ya, anda membaca dengan betul: pencetak untuk bahagian badan. Menggunakan idea yang sama seperti pencetak dakwat-jet, ia menembus titisan laser sel-sel dan bahan perancah ke platform bergerak. Dengan setiap pas kepala pencetak, sinki platform, dan bahan yang disimpan secara beransur-ansur membina tisu 3-D. Makmal perubatan regeneratif di seluruh dunia telah bergantung kepada pencetak untuk menghasilkan kepingan kulit, otot dan saluran darah. Makmal Atala telah menggunakan teknologi ini untuk membina jantung berdetik dua tetikus dalam kira-kira 40 minit.

Atala dan rakan-rakannya juga berjaya membina buah pinggang buatan makmal yang menghasilkan air kencing apabila ditanam ke dalam haiwan eksperimen. Dan dalam masa beberapa tahun, beliau berkata, kulit manusia boleh ditumbuhkan menjadi makmal dan diberikan untuk membakar mangsa dan pesakit lain yang hari ini mesti menjalani penyakit kulit yang menyakitkan.

Organ-organ yang ditanam di luar badan akan mengubah ubat, Atala meramalkan, tetapi memacu pembaikan dan pertumbuhan semula dalam badan akan sama pentingnya. Dia dan saintis lain meramalkan suntikan sel-sel yang sihat dan molekul yang mendorong pertumbuhan menjadi paru-paru yang sakit atau sakit, hati dan hati, mendorong mereka untuk tumbuh semula. Kemudian ada cabaran utama: Bolehkah seorang pesakit suatu hari nanti menyusun semula seluruh anggota badan?

"Ia bukan di luar bidang kemungkinan, " kata Atala. "Jika salamander boleh melakukannya, kenapa manusia tidak boleh?" Para saintis semakin dekat untuk memahami proses genetik dan fisiologi yang halus yang membolehkan salamanders untuk menjana semula anggota badan mereka dari awal. Lebih banyak petunjuk datang dari tikus makmal yang mempunyai mutasi genetik yang membolehkan mereka untuk memulihkan semula digit yang dipisahkan sebahagiannya.

Akankah doktor 40 tahun dari sekarang dapat membantu manusia menyusun kembali tulang belakang tulang belakang, jantung yang rosak atau anggota badan yang hilang? Atala berkata dia optimis: "Perkara-perkara yang mungkin hari ini adalah mimpi 20 tahun yang lalu."

Gretchen Vogel tinggal di Berlin dan menulis untuk Sains .

Anthony Atala, pengarah Institut Wake Forest untuk Perubatan Regeneratif, telah menyeragamkan prosedur pembesaran pundi kencing. (Wake Medical University Baptist Medical Centre) Menggunakan perancah dan sel-sel sendiri pesakit yang ditanam di makmal, penyelidik sedang membina bahagian-bahagian badan pengganti. (Wake Medical University Baptist Medical Centre) Injap jantung sedang dijalankan di makmal sebelum implantasi. (Wake Medical University Baptist Medical Centre) Pundi kencing yang sama seperti yang diuji pada manusia. (Wake Medical University Baptist Medical Centre)
Organs Made to Order