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Plate-forme artificielle neuve de vaisseau sanguin pour le rejet de greffe de prévision d'organe

La greffe d'organe concerne la greffe des organes des donneurs en tant que des moyens de traiter la maladie ou des blessures, mais il y a une pénurie d'organes procurables pour le don comparé à la demande de la greffe d'organe. La recherche concernant la greffe des organes animaux (xénotransplantation) est actuelle, considérant son potentiel de surmonter ces défis. Des valvules cardiaques et les cornées des porcs, en particulier, sont utilisées pour des demandes de règlement concernant la xénotransplantation à cause de l'absence de la tuberculose et du SIDA qui peut apparaître dans les greffes concernant des organes des chimpanzés ou des singes ; les porcs ont également l'avantage de, coût bas à cause de la production de masse.

Cependant, une crise de rejet immunisée qui détruit le tissu transplanté peut se produire au corps humain après xénotransplantation. Des efforts sont effectués pour surmonter ce problème en développant des porcs particulièrement aux fins de la xénotransplantation par la manipulation génétique des facteurs variés qui entraînent le refus immunisé. Cependant, un tel développement a été dû retardé aux limitations selon les méthodes employées pour vérifier si les organes développés de porc conviennent pour le corps humain.

L'institut de la Corée de la science et technologie (KIST) a annoncé que l'équipe de recherche aboutie par Youngmee Jung au centre de recherche de biomatériaux, en collaboration avec l'équipe de recherche aboutie par Jae-seok Yang, un professeur au centre de greffe d'organe à l'université de ressortissant de Séoul, a développé un vaisseau sanguin bio-artificiel. Ce vaisseau sanguin imite le fonctionnement et les propriétés des vaisseaux sanguins humains afin de vérifier la réussite de la xénotransplantation, avec une plate-forme vasculaire circulatoire qui reproduit le système humain de circulation sanguine.

Type, la crise de rejet immunisée qui se produit greffe suivante d'un organe artificiel ou d'un matériel médical concerne des caillots sanguins et l'obstruction vasculaire provoqués par le sang se coagulant quand les vaisseaux sanguins de l'organe et du bénéficiaire sont branchés. C'est quand la réussite de la greffe est déterminée. Actuel, il n'y a aucune voie de savoir si la greffe va être couronnée de succès à l'avance en transplantant un organe aux bénéficiaires humains ou animaux. En particulier, il n'y a aucune voie d'examiner la coagulation autre que dedans un environnement assimilé dans le vaisseau sanguin par lequel le sang circule réellement.

Afin d'examiner la présence de la coagulation avant la greffe, Jung a développé un vaisseau sanguin artificiel utilisant un procédé simple de pleuvoir à torrents l'hydrogel liquide en moulage en forme de tube fait de collagène et 1fibrin, les composantes principales des vaisseaux sanguins, et puis de lui permettre de solidifier à 37°C, suivi de compactage. Ceci active la circulation du sang, comme dans des états réels de flux sanguin et de pression sanguine. Tandis que la structure des vaisseaux sanguins artificiels existants exige des cellules endothéliales vasculaires d'être cultivées pendant 7 à 21 jours, ce vaisseau sanguin artificiel nouveau a activé la production des vaisseaux sanguins en moins de 3 jours, due à la pièce d'assemblage stable des cellules endothéliales vasculaires. Cette méthode, si appliqué comme outil d'analyse, grand réduit la durée des expériences.

La plate-forme artificielle de vaisseau sanguin développée par l'équipe de recherche de Jung a été vérifiée dans non seulement des expériences in vitro mais également in vivo des expériences, utilisant des modèles animaux. L'équipe de recherche cultivée génétiquement a conçu les cellules endothéliales vasculaires porcines sur l'endothélium de la plate-forme vasculaire pour développer un vaisseau sanguin artificiel de porc, suivi d'un test in vitro de diffuser le sang humain par le vaisseau sanguin. In vivo une expérience utilisant des modèles de souris avec les vaisseaux sanguins transplantés de porc a été également entreprise pour simuler la réaction immunitaire humaine. Sur le bilan des crises de rejet immunisées observé dans les deux in vivo et des expériences in vitro, on l'a expliqué que le vaisseau sanguin témoin développé par l'équipe de recherche employant le gène particulièrement conçu a effectivement supprimé le refus immunisé aigu. Ceci a expliqué le potentiel du porc génétiquement modifié développé dans cette étude à employer comme animal de distributeur avec les concentrations faibles du refus immunisé.

La plate-forme artificielle de vaisseau sanguin est non seulement structurellement assimilée dans les vaisseaux sanguins réels, mais simule également l'examen médical et les propriétés biologiques des vaisseaux sanguins, produisant un micro-environnement assimilé à l'appareil circulatoire humain, et peut être employée comme outil préclinique pour examiner les médicaments et les agents neufs d'immunothérapie dans les sociétés et les hôpitaux, expliquant le potentiel pour l'installation commerciale. »

Youngmee Jung, centre de recherche de biomatériaux

Source:
Journal reference:

Kim, T.H., et al. (2021) Tissue-engineered vascular microphysiological platform to study immune modulation of xenograft rejection. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.abg2237.