Printare 3D de piele vie cu vase sangvine incluse
Cercetatorii de la Institutul Politehnic Rensselaer au dezvoltat o metoda de a crea piele vie care contine si vase sangvine, folosind tehnologia de printare 3D. Acest progres, publicat online in Tissue Engineering Part A, reprezinta un pas important spre crearea grefelor, care sunt mai asemanatoare cu pielea corpului uman.
Conform liderului acestui studiu, Pankaj Karande, profesor asociat de inginerie chimica si biologica si membru al Centrului de Biotehnologie si Studii Interdisciplinare (CBIS) – “In momentul de fata, orice produs clinic disponibil, seamana mai mult cu un plasture extravagant. Ofera o videncare mai rapida a ranilor, dar la un moment dat pur si simplu cade, nu se integreaza niciodata cu celulele gazda.”
Un obstacol semnificativ al integrarii a fost reprezentat de absenta unui sistem vascular functional in grefa de piele.
Profesorul Karande a incercat sa treaca peste acest obstacol timp de mai multi ani. In publicatiile anterioare ale acestuia, profesorul a evidentiat ca cercetatorii pot lua doua tipuri de celule umane vii, le pot transforma in “cerneala-bio” si apoi le pot printa in structuri asemanatoare pielii. Din acel moment, profesorul Karande si echipa sa au lucrat cu cercetatorii de la Facultatea de Medicina Yale pentru a incorpora un astfel de sistem vascular.
Grefa a fost testata pe un tip special de soarece
In acest studiu, cercetatorii au evidentiat ca celulele incep sa comunice si sa formeze un sistem vascular relevant din punct de vedere biologic. Acest sistem vascular incepe sa se formeze in doar cateva saptamani, daca cercetatorii adauga anumite elemente cheie.
Elementele cheie necesare, sunt celule endoteliale umane, care captusesc pe interior vasele sangvine si celule pericite care inconjoara celulele endoteliale. Acestea sunt combinate apoi cu colagen animal si alte structuri celulare gasite de obicei in grefele de piele.
“Ca ingineri care incearca sa recreeze biologia, am apreciat tot timpul faptul ca biologia este mult mai complexa decat sistemele simple pe care le cream in laborator. Am fost placut surprinsi sa descoperim ca odata cu apropierea de aceasta complexitate, biologia incepe sa preia controlul pentru a se apropia cat mai mult posibil de ceea ce exista in natura.”
Cand echipa de la Yale a pus grefa pe un tip special de soarece, vasele sangvine prezente in pielea printata 3D de echipa Rensselaer, au inceput sa comunice si sa se conecteze cu vasele proprii ale soarecelui.
“Aceasta etapa este extrem de importanta deoarece stim ca exista transfer de sange si nutrienti catre grefa, care o tin in viata.”
Perfecte pentru tratarea escarelor si a ulcerului diabetic
Pentru a face aceste grefe utilizabile intr-un test clinic, cercetatorii trebuie sa modifice celulele donator folosind ceva asemenator tehnologiei CRISPR. Conform prof. Karande – “Inca nu am ajuns la acea etapa, dar suntem cu un pas mai aproape.”
Conform Directorului CBIS, Deepak Vashishth – “Acest progres semnificativ evidentiaza potentialul bioprintarii 3D in medicina de precizie, unde solutiile pot fi modificate pentru fiecare situatie specifica si pentru fiecare individ in parte.”
Mai este nevoie de multa munca pentru a rezolva provocarile legate de arsuri, care includ pierderea de terminatii nervoase si vasculare. Cu toate acestea, grefele create aduc cercetatorii mai aproape de posibilitatea de a ajuta persoanele cu probleme mai discrete cum ar fi ulcerul diabetic sau escarele.
“Pentru acei pacienti, grefele ar fi perfecte deoarece ulceratiile apar de obicei in locatii distincte si pot fi tratate folosind grefe mai mici de piele. De obicei vindecarea ranilor dureaza mai mult la persoanele cu diabet, iar acestea pot ajuta la accelerarea procesului de vindecare.”
Acest articol este de natura informativa si nu inlocuieste un consult medical specializat.
despre-medicina.ro, proprietarul si colaboratorii sai nu pot fi considerati raspunzatori pentru niciun prejudiciu/pierdere de orice fel.
Surse:
