Os coordenadores biomedicáveis desenvolvem os vasos sanguíneos artificiais capazes do crescimento dentro do receptor

Em um estudo novo inovador conduzido pela universidade de coordenadores biomedicáveis de Minnesota, os vasos sanguíneos artificiais bioengineered no laboratório e implantado nos cordeiros são capazes do crescimento dentro do receptor. Se confirmado nos seres humanos, estes enxertos novos da embarcação impediriam a necessidade para cirurgias repetidas em algumas crianças com defeitos congenitais do coração.

O estudo foi publicado hoje nas comunicações da natureza do jornal.

Um dos grandes desafios na tecnologia biológica da embarcação está projectando uma embarcação que cresça com seu novo proprietario.

Neste estudo, em universidade do departamento de Minnesota do professor Robert Tranquillo da engenharia biomedicável e em seus colegas gerados embarcação-como as câmaras de ar no laboratório das células epiteliais cargo-natais de um doador e removidos então as pilhas para minimizar a possibilidade da rejeção. Isto igualmente significa que as embarcações podem ser armazenadas e implantado quando são necessários, sem a necessidade para o crescimento personalizado da pilha do receptor. Quando implantada em um cordeiro, a câmara de ar repopulated então por próprias pilhas do receptor permitindo que cresça.

“Isto pôde ser a primeira vez que nós temos material “disponível imediatamente um” que os doutores pudessem implantar em um paciente, e pudesse crescer no corpo,” Tranquillo disse. “No futuro, isto poderia potencial significar uma cirurgia em vez de cinco ou mais cirurgias que algumas crianças com defeitos do coração têm antes da idade adulta.”

Para desenvolver o material para este estudo, os pesquisadores combinaram células epiteliais dos carneiros na gelatina-como o material, chamado fibrina, sob a forma de uma câmara de ar e então bombearam-nas rìtmica nos nutrientes necessários para o crescimento da pilha usando um bioreactor por até cinco semanas. O bioreactor de bombeamento forneceu ambos os nutrientes e “exercício” para reforçar e endurecer a câmara de ar. O bioreactor, desenvolvido com Zeeshan Syedain, um investigador associado superior no laboratório de Tranquillo, era um componente-chave de desenvolver a embarcação bioartificial para ser mais forte do que uma artéria nativa assim que não estouraria no paciente.

Os pesquisadores usaram então detergentes especiais para lavar afastado todas as pilhas dos carneiros, saindo atrás de uma matriz sem célula que não causasse a reacção imune quando implantada. Quando o enxerto da embarcação substituiu uma parte da artéria pulmonaa em três cordeiros em cinco semanas da idade, as embarcações implantadas foram povoadas logo por próprias pilhas dos cordeiros, fazendo com que a embarcação dobre sua forma e cresça junto com o receptor até a idade adulta.

“O que é importante é que quando o enxerto foi implantado no carneiro, as pilhas repopulated a matriz da câmara de ar do vaso sanguíneo,” Tranquillo disse. “Se as pilhas não fazem repopulate o enxerto, a embarcação não pode crescer. Esta é a união perfeita entre a engenharia do tecido e a medicina regenerativa onde o tecido é crescido no laboratório e então, após ter implantado o tecido decellularized, os processos naturais do corpo de receptor lhe fazem um tecido vivo outra vez.”

Em 50 semanas da idade, o enxerto do vaso sanguíneo de carneiro tinha aumentado 56 por cento no diâmetro e a quantidade de sangue que poderia ser bombeada através da embarcação aumentou 216 por cento. A proteína do colagénio tinha aumentado igualmente 465 por cento, mostrando que a embarcação não tinha esticado meramente mas tinha crescido realmente. Nenhum efeito adverso tal como a coagulação, a embarcação que reduzem, ou a calcificação foi observado.

“Nós vimos que o crescimento e nenhuns das coisas ruins aconteceram,” Tranquillo disse. “Os resultados são muito encorajadores.”

Tranquillo disse que o passo seguinte está falando com doutores para determinar a possibilidade de pedir a aprovação de Food and Drug Administration (FDA) para ensaios clínicos humanos dentro dos próximos anos.

Source:

University of Minnesota College of Science and Engineering