Progetto rene Lab-ingegnerizzato raggiunge presto traguardo

Giugno 2, 2016 Admin Salute 0 3
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I ricercatori di medicina rigenerativa alla Wake Forest Baptist Medical Center hanno raggiunto un traguardo presto in un progetto a lungo termine che mira a costruire reni sostituzione in laboratorio per aiutare a risolvere la carenza di donatori di organi.

Nella ricerca pubblicata proof-of-concept in linea davanti alla stampa in Annals of Surgery, il team ha utilizzato con successo i reni di maiale per fare "impalcature" o strutture di supporto che potrebbe potenzialmente un giorno essere usato per costruire nuovi reni per i pazienti umani. L'idea è quella di rimuovere tutte le cellule animali - ". Scheletro" lasciando solo la struttura organo o Le cellule del paziente verrebbero immessi sul patibolo, facendo un organo che il paziente teoricamente non avrebbe respinto.

Anche se questo è uno dei primi studi per valutare la possibilità di utilizzare interi reni di maiale per progettare organi di ricambio, l'idea di utilizzare le strutture degli organi di maiale per aiutare i pazienti umani non è nuova. Valvole cardiache Pig - rimosse delle cellule - sono stati utilizzati per più di tre decenni di fornire sostituzione delle valvole cardiache in pazienti umani.




"E 'importante identificare nuove fonti di organi trapiantabili a causa della grave carenza di donatori di organi", ha detto l'autore Giuseppe Orlando, MD, un istruttore in chirurgia e medicina rigenerativa alla Wake Forest Baptist. "Questi reni mantengono la loro innata architettura tridimensionale, così come il loro sistema vascolare, e possono rappresentare la piattaforma ideale per l'ingegneria rene."

Per la ricerca, i reni di maiale sono stati immersi in un detergente per rimuovere tutte le cellule, lasciando alle spalle dell'organo "scheletro", compreso il suo sistema di vasi sanguigni. Inoltre, la struttura del nefrone - unità funzionale del rene - è stata mantenuta. Le impalcature sono stati impiantati in animali, dove sono stati nuovamente riempiti di sangue e sono stati in grado di mantenere la pressione sanguigna normale, dimostrando che il processo di rimozione di cellule non influisce sulla resistenza meccanica dei vasi.

"Ci sono molte sfide da affrontare prima che questo sistema potrebbe essere usato per progettare reni di sostituzione, tra cui problemi di coaguli di sangue nei vasi", ha detto Anthony Atala, MD, co-autore e direttore del Wake Forest Institute Medicina Rigenerativa. "Il rene è un organo molto complesso con almeno 22 diversi tipi di cellule."

Ma, il fatto che la struttura nefrone viene mantenuta suggerisce il potenziale per ripopolare rene con le cellule, secondo gli scienziati. Essi ipotizzano che le nuove cellule introdotte patibolo riconoscerebbero la loro nicchia naturale attraverso segnali fisici o chimici del patibolo.

Mentre il progetto è nella sua infanzia, l'idea rappresenta una potenziale soluzione per l'estrema carenza di reni di donatori. Secondo gli autori, la probabilità negli Stati Uniti di ricevere un trapianto di rene nei cinque anni di essere aggiunto alla lista di attesa è inferiore al 35 per cento. A partire da fine agosto 2011, quasi 90.000 pazienti negli Stati Uniti sono stati in attesa per trapianto di rene.

La scienza della medicina rigenerativa ha già avuto la pelle ingegneria successo, cartilagine, vesciche, tubi urine, trachea e vasi sanguigni in laboratorio che sono stati impiantati con successo nei pazienti. Queste strutture sono in grado di ricevere ossigeno e nutrienti dai tessuti vicina vascolarizzazione fino a quando non hanno sviluppato la propria fornitura dei vasi sanguigni.

Tuttavia, il "Santo Graal" della medicina rigenerativa è di progettare organi più complessi come il rene, fegato, cuore e pancreas. Questi organi sono molto denso con le cellule e devono avere il proprio apporto di ossigeno per sopravvivere. Questa esigenza di un ponteggio con una vascolarizzazione completo è il motivo per cui gli scienziati stanno esplorando la possibilità di rimuovere le cellule da donatori di organi e la loro sostituzione con le cellule del paziente.

Gli scienziati hanno già utilizzato le impalcature di roditori o maiali di progettare cuore, fegato, polmoni e ponteggi intestinali. Quando ri-popolata con le cellule organo-specifiche, questi "organoidi" erano in grado di produrre alcune delle funzioni degli organi native in laboratorio. L'obiettivo di questo studio è produrre scaffold rene dal maiale causa di somiglianze all'uomo in termini di struttura e dimensioni dell'organo.

La ricerca è stata sostenuta dalla Telemedicina e Advanced Technology Research Center.

Co-ricercatori sono stati Sayed-Hadi Mirmalek-Sani, David C. Sullivan, Emma Moran, Tamer AbouShwareb, Alan Farney, Samy Iskandar, Robert J. Stratta, Anthony Atala, James J. Yoo, e Shay Soker, Wake Forest Baptist; Kathryn J. Wood, dell'Università di Oxford, e Paolo De Coppi, Great Ormond Street Children Hospital-University College of London.

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