Naučnici u Cirihu napravili veštačko uho od ljudskih ćelija: Hrskavica se sada može "štampati" u laboratoriji
Istraživači sa ETH Cirih, Institut Fridrih Mišer i Kantonalne bolnice u Lucernu napravili su važan iskorak u razvoju veštačkog uha od živih ćelija. U laboratorijskim uslovima uspeli su da proizvedu hrskavicu uha koja po stabilnosti i mehaničkim svojstvima podseća na prirodno tkivo, a u eksperimentima na životinjama zadržala je oblik i elastičnost šest nedelja nakon implantacije.
Više od tri decenije naučnici pokušavaju da naprave funkcionalno uho od ćelija samog pacijenta. Još 2016. godine tim profesorke Marsi Zenobi-Vong sa ETH predstavio je uho izrađeno 3D štampom, ali novo istraživanje ide korak dalje – ka tkivu koje ne samo da izgleda kao pravo, već ima i slična mehanička svojstva.
Ovo otkriće moglo bi da bude značajno za osobe koje su izgubile uho usled povreda i opekotina, ali i za decu rođenu sa malformacijom spoljašnjeg uha poznatom kao mikrotija, koja pogađa oko četvoro od 10.000 dece. Trenutno je standardna metoda rekonstrukcije uzimanje hrskavice sa rebara pacijenta, što je bolno i može ostaviti ožiljke, a rekonstruisano uho je često tvrđe od prirodnog.
- Ne želimo da implantiramo meko tkivo i nadamo se da će ostati stabilno u telu. Cilj nam je da tu stabilnost postignemo već u laboratoriji - izjavio je Filip Fiš, glavni autor studije objavljene u časopisu Advanced Functional Materials.
Od uzorka tkiva do 3D odštampanog uha
Naučnici su ćelije dobili iz sitnih ostataka hrskavice uklonjenih tokom operacija korekcije ušiju. Iz komada tkiva prečnika oko tri milimetra može se izolovati oko 100.000 ćelija, ali je za jedno odštampano uho potrebno nekoliko stotina miliona. Zato su ćelije umnožavane u laboratoriji u posebnom hranljivom rastvoru, uz pažljivo kontrolisane uslove koji obezbeđuju ravnomerno sazrevanje tkiva.
Poseban izazov bio je sprečiti da se ćelije ponašaju kao fibroblasti, koji proizvode kolagen tipa I i stvaraju ožiljno tkivo. Cilj je bio podstaći formiranje kolagena tipa II i elastina – ključnih komponenti prirodne hrskavice uha.
Umnožene ćelije ugrađene su u takozvano bio-mastilo, materijal sličan gelu, a zatim su 3D štampačem formirane strukture uha. Nakon štampe tkivo je bilo vrlo mekano, pa je nekoliko nedelja sazrevalo u inkubatoru uz stalno snabdevanje hranljivim materijama. Posle oko devet nedelja laboratorijskog razvoja, strukture su implantirane pod kožu pacova.
Veštačko uho zadržava oblik, elastin i dalje ključni izazov
Rezultati su pokazali da su veštačke uši ostale dimenzionalno stabilne i mehanički slične prirodnoj hrskavici i šest nedelja nakon implantacije. Ipak, ključni izazov ostaje – elastin. Ovaj protein daje uhu savitljivost, a istraživači još nisu uspeli da u potpunosti postignu njegovo dugotrajno i stabilno umrežavanje.
Samo nekoliko istraživačkih timova u svetu bavi se proizvodnjom elastične hrskavice uha, a jedan eksperiment traje i do četiri meseca. Proces je spor, jer zahteva precizno razumevanje bioloških mehanizama formiranja stabilne elastinske mreže.
Interesovanje javnosti već je veliko – autori navode da su odmah po objavljivanju rada dobili upite roditelja dece sa mikrotijom o mogućnosti kliničkih ispitivanja. Naučnici procenjuju da bi u narednih pet godina mogli da reše pitanje stabilne elastinske mreže, nakon čega bi usledile kliničke studije i regulatorne procedure.
- Naša studija pokazuje koliko smo blizu rekreiranju ljudskog uha, ali i šta nam još nedostaje, poručuju istraživači.
Izvor: Ethz.ch/Zdravlje.Kurir.rs
Kako da razlikujete upalu spoljnog uha od untrašnjeg? Evo koje su zastupljenije zimi
