Выращивание органов для трансплантации в лаборатории

25.06.24. В США пациентке пересадили почку свиньи. Это второй случай в истории



Хирурги медицинского центра NYU Langone Health (в Нью Йорке) пересадили 54-летней тяжелобольной женщине почку генномодифицированной свиньи. Она стала вторым человеком, которому провели подобную операцию. Пациентка страдала сердечной и почечной недостаточностью, и за 8 дней до этого ей провели операцию по замене клапана сердца. В теле генномодифицированной свиньи ученые "заблокировали" ген, производящий сахар, известный как альфа-гал. Именно этот ген вызвал отторжение иммунной системы человека и мешал трансплантации, говорят ученые. Также под пересаженную почку хирурги поместили вилочковую железу свиньи. По словам ученых, она может положительно повлиять на иммунную систему пациентки и снизить вероятность отторжения органа. Медики говорят, что пересадить пациентке человеческий орган было невозможно, поскольку ее болезнь прогрессировала, а органы человека для трансплантации дефицитны.


2024. В КНР успешно провели операцию по трансплантации печени свиньи человеку



Ученые Медицинского университета Военно-воздушных сил Китая успешно осуществили пересадку генно-модифицированной печени свиньи человеку, у которого зафиксировали смерть мозга, чтобы имитировать лечение пациента с печеночной недостаточностью. Исследователи провели вспомогательную трансплантацию, при которой исходный орган объединяется с пересаженным, поскольку свиная печень не в полной мере может заменить собой человеческую. В результате операции удалось обеспечить отток крови и желчи из нового органа при отсутствии признаков отторжения его организмом в течение 96 часов после медицинского вмешательства. Напомним, в январе 2024 года ученым из Пенсильванского университета (США) также удалось пересадить геннно-модифицированную печень свиньи пациенту со смертью головного мозга, но во избежание отторжения нового органа его разместили снаружи тела реципиента.

2023. Хирурги в США во второй раз пересадили человеку свиное сердце. Пациент выжил



Хирурги из Медицинского университета Мэриленда в США второй раз пересадили человеку генетически модифицированное сердце свиньи. После восьмичасовой операции пациент дышит самостоятельно и общается со своими близкими. Пересаженное ему сердце работает нормально, без помощи вспомогательных устройств. Это вторая подобная операция в истории. Первую пересадку человеку генетически модифицированного сердца свиньи также выполнили хирурги университета Мэриленда. В январе 2022 года они прооперировали 57-летнего пациента, страдавшего от тяжелой аритмии. Медики использовали сердце выращенной в лаборатории свиньи с десятком искусственных изменений в геноме. Спустя два месяца после операции мужчина умер. Причиной смерти стала реакция, в которую вступили внутривенные иммуноглобулины, которые ему вводили, с эндотелиальными клетками свиного сердца. UPD: Через 6 недель после операции пациент все-таки умер


2022. Пересаженное человеку сердце от ГМО-свиньи прожило 2 месяца



Историческую операцию по пересадке сердца мужчине с сердечной недостаточностью от ГМО-свиньи провели ученые из Мэрилэндского университета в январе этого года. У 57-летнего пациента практически не было шансов выжить даже при наличии сердца от донора-человека. Операция прошла успешно, и два месяца реабилитации он очень быстро шел на поправку. Однако его состояние резко ухудшилось в середине марта и сердце перестало работать. Хоть, это и грустно, но для медицины это первый маленький успех в выращивании искусственных сердец. Теперь ученые разбираются в причинах смерти мужчины. Потенциальная причина, которая могла привести к летальному исходу, — это «неожиданные электрические изменения» в сердце свиньи. Его электропроводимость из-за генных модификаций оказалась, видимо, неоднородной. По мнению ученых, сердце свиньи подверглось многочисленным изменениям в новой среде в организме человека, поэтому одна или несколько из таких модификаций могли повлиять на систему электропроводимости.


2020. Ученые напечатали на 3D-принтере сердечный насос из живых клеток


В прошлом году израильские учёные смогли распечатывать на биопринтере сердечную мышцу с сосудами, а теперь американские специалисты из университета Миннесоты придумали как напечатать сердечную ткань, так чтобы она стабильно сокращалась и качала кровь. Раньше пробовали печатать из готовых сердечных клеток - кардиомиоцитов, но они отказывались работать вместе. В этот раз ученые сделали специализированные био-чернила из белков внеклеточного матрикса, объединили их со стволовыми клетками человека и при помощи 3D-принтера распечатали камерную структуру. Через месяц стволовые клетки сами дифференцировались в кардиомиоциты и начали скоординированно сокращаться. Хотя размер такой мышцы всего 1.5 см и в ней нет сосудов, но работает она достаточно слаженно и стабильно.


2016. В США создали технологию выращивания человеческих костей и мышц



Биоинженеры из Института регенеративной медицины в Уэйк-Форесте (США) разработали необычную технологию трехмерной печати, которая позволяет создавать полноценные копии отдельных костей, мышц и хрящей из стволовых клеток. До сих пор ученым удавалось распечатывать только очень тонкие слои живой ткани (до 200 мкм) - иначе ткань начинала гибнуть, так как питательные вещества и кислород не могут проникнуть на такую глубину без наличия кровеносных сосудов. В данном случае биоинженеры использовали особый полимер, позволявший укладывать клетки слоями и при этом сохранять небольшой просвет между ними. А после печати, ученые помещают органоид в организм мыши, где он постепенно "зарастает"  кровеносными сосудами, а полимер постепенно разлагается, уступая им место. В конечном итоге на месте заготовки возникает полноценный орган, обладающий нужной трехмерной формой и всеми необходимыми видами ткани.


2014. В Японии хотят выращивать в свиньях органы для людей



Ученые из Университета Токио проводят невероятный эксперимент, главная цель которого - научиться  выращивать   свиней  с человеческой поджелудочной железой и другими человеческими  органами. Все начинается с того, что в зародыше белой  свиньи  выключается ген, ответственный за развитие поджелудочной железы. Затем исследователи вводят в эмбрион стволовые клетки из другого организма (в экспериментах используются клетки черной  свиньи). При развитии такой эмбрион превратится в обычную  свинью, за исключением того, что ее поджелудочная железа в генетическом отношении будет органом  черной свиньи. В перспективе можно получать эмбрионы (химеры), в которых имеется человеческая поджелудочная, или почка, или печень, а может быть, даже и сердце. При этом такой орган будет генетически идентичен тому человеческому организму, из которого получены исходные клетки кожи. А это полностью снимет проблему отторжения пересаживаемых органов, с которой сталкивается сейчас трансплантология.


2013. Австрийские ученые выращивают мозг из стволовых клеток



Выращивание различных органов для трансплантации - это очень полезная и понятная затея. Но зачем выращивать головной мозг? Ведь в мозге находится сознание человека, запрограммированное нейронными связями и его нельзя заменить стандартным мозгом, выращенным в лаборатории... Однако, ученые из австрийского Института Молекулярной Биологии говорят, что искусственно выращенный мозг - неоценим для испытания лекарств и методов лечения нейродегенеративных заболеваний. Им удалось вырастить мозговую ткань (органоид) из стволовых клеток. Для этого они поместили стволовые клетки в специальную среду, стимулирующую их трансформацию в нейроны. За 30 дней удается вырастить мозг-органоид размеров в несколько миллиметров. Дальнейший рост пока невозможен из-за того, что в органоиде нет сосудов для снабжения и очищения клеток.


2009. Как клонируют человеческие органы


Клонирование органов и тканей для трансплантации (воссоздание органов и тканей в лаборатории) - это одно из самых многообещающих направлений в медицине. И многие достижения этой технологии родились в стенах Американского института регенеративной медицины Wake Forest Institute. На видео - впечатляющая презентация директора этого института, Энтони Аталы. Он начал свое выступление с того, что каждые 30 секунд в мире умирает пациент, которого можно было бы спасти с помощью замены органа или ткани. Пересаживать органы научились еще 55 лет назад, но с тех пор никакого особого прогресса в этом направлении нет. Основная проблема (с которой медики пока ничего не могут поделать) - дефицит донорских органов. Вот было бы здорово, если б органы для трансплантации можно было выращивать за несколько недель в лаборатории. Как это делают в институте Wake Forest? ***