Organi di produzione

Dal 2008, otto pazienti hanno avuto una nuova possibilità di vita quando i chirurghi hanno sostituito le loro trachee gravemente danneggiate con versioni artificiali. Questa tecnologia altamente sperimentale si sta ora spostando dai laboratori di ricerca a un impianto di produzione mentre un'azienda dell'area di Boston si prepara a produrre le impalcature per la crescita degli organi sintetici su larga scala.

inspirare : Una trachea cresciuta in laboratorio si trova in un'incubatrice rotante, pronta per il trapianto in un bambino.

Tecnologia rigenerativa degli apparati di Harvard , o HART, sta testando il suo sistema di trachea sintetica in Russia e ha in programma test simili nell'Unione europea quest'anno. La società sta collaborando con la Food and Drug Administration degli Stati Uniti per avviare una sperimentazione anche negli Stati Uniti.

Le trachee sintetiche sono realizzate coltivando le cellule staminali di un paziente su un'impalcatura realizzata in laboratorio. In futuro, questa tecnica potrebbe essere adattata per creare altri organi, come un esofago sostitutivo, una valvola cardiaca o un rene.

Se espansa in più parti del corpo, la tecnologia degli organi sintetici potrebbe aiutare a soddisfare una terribile esigenza medica. Le liste d'attesa per il trapianto di organi vitali come cuore, polmoni, fegato e reni sono angosciosamente lunghe. Ogni giorno, i pazienti muoiono in attesa di donatori di organi. Solo negli Stati Uniti, 120.000 persone sono in lista d'attesa per un organo, stima il Dipartimento della salute e dei servizi umani degli Stati Uniti . E le liste d'attesa sottovalutano il vero bisogno, dice Joseph Vacanti , chirurgo-scienziato presso il Massachusetts General Hospital e leader nella ricerca sull'ingegneria dei tessuti. L'unico modo per soddisfare questa reale esigenza è produrre organi viventi, afferma Vacanti, che non è affiliato con HART.

Espirare : Un'impalcatura sintetica della trachea realizzata mediante la filatura di fibre di plastica estremamente fini in un tubo.

I ricercatori di tutto il mondo stanno trovando nuovi modi per creare tessuti per il trapianto. In 25 anni, il campo è passato dalla finzione e dal fantasy alla scienza e all'ingegneria, afferma Vacanti. Esistono molti approcci diversi, dalla stampa a getto d'inchiostro precisa dei tipi di cellule in una struttura organizzata (vedi Le cellule dell'occhio stampate potrebbero aiutare a curare la cecità) al lasciare che le cellule si auto-organizzino spontaneamente in proto-organi (vedi Un fegato rudimentale è cresciuto dalle cellule staminali e bulbi oculari in crescita).

L'attuale approccio di HART consiste nel far crescere le cellule staminali di un paziente su scaffold sintetici. I quattro più recenti interventi chirurgici alla trachea artificiale sono stati eseguiti con questi scaffold realizzati in laboratorio, afferma David Green, CEO di HART.

Coltivare le cellule di un paziente su un'impalcatura fornisce un buon ambiente per le cellule staminali del midollo osseo che possono poi svilupparsi in vari tipi di cellule sia nell'incubatrice che dopo essere state impiantate in un paziente.

HART crea le impalcature filando fibre di circa un centesimo della larghezza di un capello umano in un tubo che è fatto per adattarsi a ciascun paziente. Il risultato è un'impalcatura personalizzata che crea una rete delle dimensioni giuste per le celle, afferma Green. Si sentono a casa lì.

Le cellule staminali prelevate dal midollo osseo di un paziente vengono quindi fatte piovere sulla parte superiore dell'impalcatura, proprio come un pollo in un girarrosto, afferma Green. Le cellule crescono sugli scaffold in un'incubatrice rotante specializzata per circa due giorni prima di essere trapiantate. Circa cinque giorni dopo il trapianto, sull'organo compaiono nuovi tipi di cellule, comprese cellule importanti che rivestono la superficie interna e aiutano a rimuovere il muco dai polmoni tossendo. Alla fine, i vasi sanguigni crescono nell'organo sintetico, dice Green.

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