Angajații Institutului de Biologie Moleculară din Centrul Almazov asamblează "designeri", ale căror detalii sunt celule vii. Pentru a face acest lucru, ei folosesc reacții chimice complexe, cadre polimerice și chiar și o imprimantă 3D. Scopul este de a crea țesuturi sau organe întregi pentru transplantul uman. Metodele moderne de inginerie tisulară și aplicarea sa practică au fost comunicate de către directorul Institutului de Biologie Moleculară și Genetică, Cand. Anna Alexandrovna Kostareva.
- Anna Alexandrovna, ce metode de inginerie tisulara exista astazi si care sunt ele?
- Voi începe, probabil, cu faptul că există o mulțime de metode care au fost recent testate de diferite laboratoare și trebuie să spun că nimeni nu a găsit idealul încă ... Ei bine, probabil pentru că toate organele și sistemele pe care le avem sunt foarte sculptate. Voi vorbi despre principalele trei metode de creare a țesuturilor artificiale.
1 - din organele unui animal sau uman (donator), toate celulele sunt îndepărtate prin reacții chimice și cele noi sunt colonizate. Acest lucru se face pentru a evita un conflict imun atunci când transplantul de țesut rezultat la o persoană. Această metodă este foarte laborioasă, necesită o cantitate mare de lucrări de laborator, pe lângă faptul că nu este întotdeauna sigură.
2 este crearea de schele chimice (schele) bazate pe materiale polimerice. Această metodă este acum dezvoltată pe scară largă. Oamenii de știință studiază care materiale polimerice sunt optime în acest scop. Și pentru fiecare organ, un astfel de material polimer trebuie să aibă propriile sale, deoarece au proprietăți funcționale diferite. Peste un polimer potrivit, se pot popula fie unele celule în laborator și se poate transplanta imediat acest fragment pacientului sau se poate instala un material polimeric pur în corp și se așteaptă ca celulele să se situeze acolo.
3 - în ciuda faptului că această direcție are un caracter mai științific, ea se dezvoltă foarte activ acum. Este vorba despre imprimarea 3D. Pe baza acestor suporturi polimerice, specialiștii tipăresc modele volumetrice de organe. Mai departe, în laborator există o populație maximă de celule de diferite tipuri. Și ca și cum din exterior crea un întreg corp cu o bază celulară, așa că îl implantează în corp.
- Care este scopul creării de țesuturi și organe artificiale?
- Există o serie de situații clinice în care este necesară înlocuirea unui organ sau a unui țesut cu altul. Acestea pot fi, de exemplu, vasele de sânge dintr-o persoană atunci când sunt afectate de ateroscleroză. Sau, atunci când manevrarea aortocoronară necesită multe nave și o persoană nu le poate lua de oriunde (datorită caracteristicilor anatomice sau fizice). Nevoia poate apărea în condiții congenitale. De exemplu, patologia congenitală a traheei sau a tractului urinar (atunci când un copil se naște fără acest organ) sau există unele situații traumatice în care este necesară recuperarea organelor.
- Și ce face laboratorul tău?
- Noi în Centrul Almazov suntem angajați în crearea de vase artificiale, deoarece această zonă este direct legată de cardiologie (centrul de centru al Centrului). De obicei, ei folosesc navele lor pentru acest lucru. În cazul în care persoana este în vârstă, și el a vătămat deja vase sau doar nave adecvate anatomic nu este foarte mult - există un deficit pentru operațiunea pe inimă.
Uneori, acest lucru se aplică nu numai inimii, adesea este vorba despre membrele inferioare și alte vase afectate (deoarece problema aterosclerozei este foarte relevantă). Și aici este nevoie de vase artificiale.
Abordări la crearea navelor artificiale, acum încercăm în colaborare cu diferite instituții de conducere din țară în domeniul materialelor polimere, în special cu Universitatea Politehnică din Tomsk. În această lucrare, specialiștii sunt implicați nu numai în domeniul biologiei și medicinei, ci și în chimie, biochimie și chimie a polimerilor. A doua etapă este cercetarea celulară.
- Ce proprietati ar trebui sa aiba un biomaterial artificial?
- Nu trebuie să provoace o reacție de respingere, motiv pentru care dacă materialele biologice sunt preluate de la animale sau de la alte persoane, atunci toate țesuturile care pot provoca un răspuns imun sunt eliminate din ele. În plus, este necesar ca biomaterialul artificial să fie suficient de puternic. În mod ideal, în ceea ce privește proprietățile sale fizice, ar trebui să aproximeze țesutul pe care îl înlocuim (elasticitatea, rigiditatea, densitatea).
În funcție de nevoile specifice, se creează un biomaterial artificial sau permanent. Dacă, de exemplu, aveți nevoie de o navă care să stea în întreaga viață a unei persoane, atunci trebuie să o facem dintr-un material care nu se va dizolva și nu va dispărea niciodată în organism. Și există substanțe care în cele din urmă se vor dizolva în organism. Acestea sunt folosite, de exemplu, în ortopedie - în protezele defectelor osoase. Se creează o matrice din substanța chimică în care celulele sunt colonizate. Ca urmare, are loc o restaurare activă a țesutului și, după finalizarea acestuia, matricea însăși nu mai este necesară.
- Care sunt perspectivele folosirii biomaterialelor artificiale?
- Cred că în cele din urmă vor exista doar acele nise de aplicare, când posibilitățile științei vor fi adecvate necesității clinice. Apoi va deveni o tehnologie medicală, nu doar o cercetare științifică.
- Ce tehnologii noi sunt utilizate pentru a promova cercetarea?
- Ei bine, în primul rând, este tot ceea ce este legat de celulele stem. Este necesar ca celulele să meargă în direcția corectă, să devină cu siguranță date celulelor care își îndeplinesc funcțiile. O celulă stem are proprietăți universale - poate deveni aproape orice celulă a corpului. Rularea programului celular dorit este cea mai dificilă sarcină în studiul celulelor stem.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: