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Nueva plataforma artificial del vaso sanguíneo para el rechazo del trasplante de órgano que predice

El trasplante del órgano implica el trasplante de órganos de donantes como los medios de tratar enfermedad o daño, pero hay una escasez de órganos disponibles para la donación comparada a la demanda para el trasplante del órgano. La investigación que implica el trasplante de los órganos animales (xenotransplantation) está en curso, considerando su potencial de vencer estos retos. Las válvulas de corazón y las córneas de lingotes, particularmente, se están utilizando para los tratamientos que implican el xenotransplantation debido a la ausencia de tuberculosis y de SIDA que puede aparecer en los trasplantes que implican órganos de chimpancés o de grapas; los lingotes también tienen la ventaja de, bajo costo debido a la producción en masa.

Sin embargo, una reacción inmune del rechazo que destruye el tejido trasplantado puede ocurrir en el cuerpo humano después del xenotransplantation. Los esfuerzos están siendo hechos de superar este problema desarrollando lingotes específicamente con el propósito del xenotransplantation con la manipulación genética de los diversos factores que causan el rechazo inmune. Sin embargo, tal revelado ha sido demorado debido a las limitaciones en los métodos usados para verificar si los órganos desarrollados del lingote son convenientes para el cuerpo humano.

El instituto de Corea de la ciencia y de la tecnología (KIST) anunció que el equipo de investigación llevado por Youngmee Jung en el centro de investigación de los biomateriales, colaborativo con el equipo de investigación llevado por Jae-seok Yang, un profesor en el centro del trasplante del órgano en la universidad de nacional de Seul, ha desarrollado un vaso sanguíneo bio-artificial. Este vaso sanguíneo imita la función y las propiedades de los vasos sanguíneos humanos para verificar el éxito del xenotransplantation, junto con una plataforma vascular circulatoria que reproduzca el sistema de la circulación de sangre humana.

Típicamente, la reacción inmune del rechazo que ocurre trasplante de siguiente de un órgano artificial o de un aparato médico implica los coágulos de sangre y el bloqueo vascular causados por la sangre que coagula cuando los vasos sanguíneos del órgano y del beneficiario se conectan. Éste es cuando el éxito del trasplante es resuelto. Actualmente, no hay manera de saber si el trasplante va a ser acertado de antemano al trasplantar un órgano a los beneficiarios humanos o animales. Particularmente, no hay manera de examinar la coagulación de sangre con excepción hacia adentro de un ambiente similar al vaso sanguíneo a través del cual la sangre fluye real.

Para examinar la presencia de coagulación de sangre antes del trasplante, Jung desarrolló un vaso sanguíneo artificial usando un proceso simple de verter hidrogel líquido en un molde tubo-dado forma hecho del colágeno y de 1fibrin, los componentes principales de los vasos sanguíneos, y después de permitir que solidifique en 37°C, seguido por la compresión. Esto habilita la circulación de la sangre, como bajo condiciones del flujo de sangre real y de la presión arterial. Mientras que la estructura de los vasos sanguíneos artificiales existentes requiere las células endoteliales vasculares ser cultivada por 7 a 21 días, este vaso sanguíneo artificial nuevo habilitó la producción de vasos sanguíneos en menos de 3 días, debido a la agregación estable de células endoteliales vasculares. Este método, cuando es aplicado como herramienta analítica, reducida grandemente la duración de los experimentos.

La plataforma artificial del vaso sanguíneo desarrollada por el equipo de la investigación de Jung se ha probado en no sólo experimentos ines vitro pero también in vivo experimentos, usando los modelos animales. El equipo de investigación cultivado genético dirigió las células endoteliales vasculares porcinas en el endotelio de la plataforma vascular para desarrollar un vaso sanguíneo artificial del lingote, seguido por una prueba in vitro de circular sangre humana a través del vaso sanguíneo. In vivo un experimento usando modelos del ratón con los vasos sanguíneos trasplantados del lingote también conducto para simular la inmunorespuesta humana. Sobre la evaluación de las reacciones inmunes del rechazo observado en ambos in vivo y experimentos ines vitro, fue demostrado que el vaso sanguíneo de la muestra desarrollado por el equipo de investigación usando el gen específicamente dirigido suprimió efectivo el rechazo inmune agudo. Esto demostró el potencial del lingote genético modificado desarrollado en este estudio que se utilizará como animal dispensador de aceite con los niveles bajos del rechazo inmune.

La plataforma artificial del vaso sanguíneo es no sólo estructural similar a los vasos sanguíneos reales, pero también simula las propiedades físicas y biológicas de los vasos sanguíneos, creando un microambiente similar al sistema circulatorio humano, y se puede utilizar como herramienta preclínica para revisar las nuevos drogas y agentes de la inmunoterapia en corporaciones y hospitales, demostrando el potencial para la utilidad comercial.”

Youngmee Jung, centro de investigación de los biomateriales

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.