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Plataforma artificial nova do vaso sanguíneo para a rejeção de predição da transplantação de órgão

A transplantação do órgão envolve a transplantação dos órgãos dos doadores como meios tratar a doença ou o ferimento, mas há uma falta dos órgãos disponíveis para a doação comparada à procura para a transplantação do órgão. A pesquisa que envolve a transplantação dos órgãos animais (xenotransplantation) é em curso, considerando seu potencial superar estes desafios. As válvulas de coração e as córneas dos porcos, estão sendo usadas em particular para os tratamentos que envolvem o xenotransplantation devido à ausência de tuberculose e de AIDS que pode aparecer nas transplantações que envolvem órgãos dos chimpanzés ou dos macacos; os porcos igualmente têm a vantagem de, baixo custo devido à produção em massa.

Não obstante, uma reacção imune da rejeção que destrua o tecido transplantado pode ocorrer no corpo humano depois do xenotransplantation. Os esforços estão sendo feitos para superar este problema desenvolvendo porcos especificamente para fins do xenotransplantation com a manipulação genética dos vários factores que causam a rejeção imune. Contudo, tal revelação foi atrasado devido às limitações nos métodos usados para verificar se os órgãos desenvolvidos do porco são apropriados para o corpo humano.

O instituto de Coreia da ciência e da tecnologia (KIST) anunciou que a equipa de investigação conduzida por Youngmee Jung no centro de pesquisa dos matérias biológicos, colaboradora com a equipa de investigação conduzida por Jae-seok Yang, um professor no centro da transplantação do órgão na universidade de nacional de Seoul, desenvolveu um vaso sanguíneo bio-artificial. Este vaso sanguíneo imita a função e as propriedades de vasos sanguíneos humanos a fim verificar o sucesso do xenotransplantation, junto com uma plataforma vascular circulatória que reproduza o sistema humano da circulação sanguínea.

Tipicamente, a reacção imune da rejeção que ocorre transplantação de seguimento de um órgão artificial ou de um dispositivo médico envolve os coágulos de sangue e o bloqueio vascular causados pelo sangue que coagula-se quando os vasos sanguíneos do órgão e do receptor são conectados. Isto é quando o sucesso da transplantação é determinado. Actualmente, não há nenhuma maneira de saber se a transplantação está indo ser bem sucedida de antemão ao transplantar um órgão aos receptores humanos ou animais. Em particular, não há nenhuma maneira de examinar dentro a coagulação de sangue a não ser um ambiente similar ao vaso sanguíneo por que o sangue passa realmente.

A fim examinar a presença de coagulação de sangue antes da transplantação, Jung desenvolveu um vaso sanguíneo artificial usando um processo simples de derramar o hydrogel líquido em um molde câmara de ar-dado forma feito do colagénio e do 1fibrin, os componentes principais de vasos sanguíneos, e então de permitir que solidifique em 37°C, seguido pela compressão. Isto permite a circulação do sangue, como sob a circulação sanguínea e circunstâncias reais da pressão sanguínea. Quando a estrutura de vasos sanguíneos artificiais existentes exigir pilhas endothelial vasculares ser cultivada por 7 a 21 dias, este vaso sanguíneo artificial novo permitiu a produção de vasos sanguíneos em menos de 3 dias, devido ao acessório estável de pilhas endothelial vasculares. Este método, quando aplicado como uma ferramenta analítica, reduzida extremamente a duração das experiências.

A plataforma artificial do vaso sanguíneo desenvolvida pela equipa de investigação de Jung foi testada não somente in vitro em experiências mas igualmente in vivo em experiências, usando os modelos animais. A equipa de investigação cultivada genetically projectou pilhas endothelial vasculares suínos no endothelium da plataforma vascular para desenvolver um vaso sanguíneo artificial do porco, seguido in vitro por um teste de circular o sangue humano através do vaso sanguíneo. Uma experiência que usa modelos do rato com os vasos sanguíneos transplantados do porco foi conduzida in vivo igualmente para simular a resposta imune humana. Em cima da avaliação das reacções imunes da rejeção observado em ambos in vivo e in vitro experiências, demonstrou-se que o vaso sanguíneo da amostra desenvolvido pela equipa de investigação que usa o gene especificamente projetado suprimiu eficazmente a rejeção imune aguda. Isto demonstrou o potencial do porco genetically alterado desenvolvido neste estudo a ser usado como um animal fornecedor com baixos níveis de rejeção imune.

A plataforma artificial do vaso sanguíneo é não somente estrutural similar aos vasos sanguíneos reais, mas igualmente simula as propriedades físicas e biológicas de vasos sanguíneos, criando um microambiente similar ao sistema circulatório humano, e pode ser usada como uma ferramenta pré-clínica para selecionar as drogas e os agentes novos da imunoterapia nos corporaçõs e nos hospitais, demonstrando o potencial para o serviço público comercial.”

Youngmee Jung, centro de pesquisa dos matérias biológicos

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.