211service.com
Eerste volledig synthetische orgaantransplantatie redt kankerpatiënt
Chirurgen in Zweden hebben met succes een volledig synthetisch, door weefsel ontwikkeld orgaan - een luchtpijp - getransplanteerd in een man met tracheale kanker in een laat stadium. De synthetische luchtpijp is volledig in het laboratorium gemaakt, met behulp van een steiger die is opgebouwd uit een poreus polymeer en weefsel dat is gegroeid uit de eigen stamcellen van de patiënt in een bioreactor die is ontworpen om het orgaan te beschermen en celgroei te bevorderen.
Alles nieuw: De kunstmatige luchtpijp na twee dagen celgroei, en net voordat hij in de patiënt wordt geïmplanteerd.
De operatie werd vorige maand uitgevoerd door Paolo Macchiarini at Universitair Ziekenhuis Karolinska in Huddinge, Stockholm. De patiënt is nu volledig hersteld en wordt vandaag uit het ziekenhuis ontslagen.
De steiger voor de luchtpijp is gebouwd door een team onder leiding van Alexander Seifalian , hoogleraar nanotechnologie en regeneratieve geneeskunde aan het University College London. Weefsel werd bovenop de scaffold gekweekt van de eigen stamcellen van de patiënt met behulp van de InBreath-bioreactor van Harvard Bioscience. De scaffold werd bezaaid met een oplossing van stamcellen die uit het beenmerg van de patiënt waren gehaald, en werd warm en steriel gehouden terwijl de scaffold in de bioreactor ronddraaide terwijl de cellen uitgroeiden tot weefsels. Het hele proces heeft ongeveer twee weken geduurd.
De transplantatie is een belangrijk moment voor regeneratieve geneeskunde, zegt Arnold Kriegstein , directeur van het Broad Center of Regeneration Medicine and Stem Cell Research aan de Universiteit van Californië, San Francisco. Het vinden van manieren waarop stamcellen kunnen worden gebruikt om vervangende onderdelen te maken, is precies wat regeneratieve geneeskunde belooft, zegt Kriegstein.
Kriegstein merkt echter op dat een luchtpijp relatief laaghangend fruit is, omdat het in de eerste plaats een mechanisch orgaan is - een kanaal voor lucht. Het bouwen van zoiets complexs als een long of een nier zou een veel grotere uitdaging zijn, zegt hij.
Kunstmatige organen zouden op verschillende manieren superieur zijn aan gewone donororganen. Ze kunnen sneller op bestelling worden gemaakt dan een donororgaan vaak kan worden gevonden; omdat ze worden gekweekt uit de eigen cellen van een patiënt, hebben ze ook geen gevaarlijke immunosuppressiva nodig om afstoting te voorkomen.
Vervangingsorganen zijn in het verleden gegroeid en geïmplanteerd met behulp van de cellen van een patiënt en een donororgaan dat is ontdaan van zijn weefsel, waarbij het resterende kraakbeen dient als een steiger voor weefselgroei. In 2006 implanteerde een team van het McGowan Institute for Regenerative Medicine in Pittsburgh met succes in het laboratorium gekweekte blazen bij kinderen met spina bifida. Synthetische steigers waren eerder gemaakt, maar het was niet gebruikt om een menselijk orgaan te vervangen.
Om de luchtpijp te bouwen, gebruikten Seifalian en zijn team een polymeer met miljoenen kleine gaatjes om plaats te bieden aan de stamcellen van de patiënt om wortel te schieten.
Eerst maakten Seifalian en zijn team een glazen mal van de luchtpijp van de patiënt op basis van CT-scans van de patiënt. Vervolgens sneden ze stroken van een polymeer en wikkelden ze om het model om de kraakbeenringen te creëren die structurele sterkte aan de luchtpijp geven. En ze doopten het model in een vloeibare versie van hetzelfde polymeer, dat was gemengd met zout. Ten slotte wasten ze het geheel in een oplossing die de zouten oploste en ervoor zorgde dat het vloeibare polymeer stolde tot een sponsachtige vorm die lijkt op een organische luchtpijp.
Toen de luchtpijpsteiger eenmaal was gebouwd, werd er levend weefsel bovenop gekweekt met behulp van de InBreath-bioreactor van Harvard Bioscience - een apparaat ter grootte van een schoenendoos waarin de luchtpijp werd gemonteerd zoals je een kip op het rotisserie zou monteren, zegt David Green, president van Harvard Biowetenschappen . Een oplossing van stamcellen uit het beenmerg van de patiënt werd op de synthetische luchtpijp gegoten en de steiger werd gedraaid terwijl deze steriel en warm werd gehouden. De oplossing omvatte chemicaliën die bedoeld waren om de cellen over te halen om te differentiëren in de soorten cellen die in een luchtpijp worden aangetroffen. Het duurde ongeveer twee dagen voordat de weefsels zich vormden.
Het bouwen van de steiger werd vertraagd omdat dit een eerste poging was, legt Seifalian uit. In de toekomst, zegt hij, zouden ze in twee dagen een complete steiger van CT-scans kunnen bouwen.