Hodowla naczyń krwionośnych dla dializowanych chorych

Wyhodowane z własnych komórek pacjenta naczynia krwionośne mogą pomóc osobom, u których stan tętnic nie pozwala na prowadzenie dializy - informuje pismo „Science Translational Medicine”.

Heather Prichard i jej współpracownicy z Humacyte, firmy technologicznej z Durham w Karolinie Północnej, wyhodowali naczynia krwionośne, wykorzystując komórki ludzkich mięśni gładkich, które znajdują się w tętnicach i żyłach.

Komórki mięśniowe zostały rozprowadzone na uprzednio przygotowanym „rusztowaniu” i zaopatrzone w składniki odżywcze. W tych warunkach wytworzyły one trójwymiarową sieć białek (macierz pozakomórkową), z której powstały naczynia krwionośne. W miarę powstawania naczyń przepuszczano przez nie płyn, symulując ciśnienie krwi.

Następnie naukowcy oddzielili komórki od naczyń i usunęli białka, które mogłyby zostać uznane przez układ odpornościowy za obce. Uzyskane naczynia o długości 42 centymetrów i średnicy 6 milimetrów zostały wszczepione w ramiona 60 osób z niewydolnością nerek.

W przypadku niewydolności nerek organizm nie jest w stanie oczyszczać się z niepotrzebnych i szkodliwych substancji. Dlatego chorzy muszą być poddawani dializie – filtrowaniu krwi za pomocą maszyny umieszczonej poza ciałem.

Aby uzyskać szerokie, zapewniające odpowiednie ciśnienie i przepływ krwi naczynie, chirurdzy zwykle łączą tętnicę z żyłą, tworząc przetokę, w którą można wkłuwać igły połączone ze sztuczną nerką.

Implanty zastępują naczynia krwionośne

Taki zabieg nie był możliwy do przeprowadzenia u żadnej z biorących udział w badaniach osób – ich naczynia były zbyt wąskie. Dlatego zastosowano sztucznie wyhodowane naczynia krwionośne.

W ciągu czterech lat od 13 z tych osób pobrano próbki. Jak wykazało ich badanie, naczynia wszczepione zostały zasiedlone własnymi komórkami i przekształciły się w wielowarstwową tkankę, która samoistnie goiła się po urazie podobnie, jak własne naczynia.

Implanty zastępujące naczynia krwionośne są potrzebne w wielu sytuacjach, np. gdy naczynia zostaną uszkodzone przez uraz lub chorobę układu krążenia. Przykładem może być pomostowanie tętnic wieńcowych (bajpasy). Obecnie korzysta się w takich przypadkach z własnych tętnic lub żył pacjenta, a gdy nie jest to możliwe, wszczepia się naczynia z materiałów syntetycznych. Jednak w przypadku tych ostatnich może dochodzić do bliznowacenia i reakcji zapalnych – alternatywą mogłyby być naczynia bioinżynieryjne.

Wytworzenie partii naczyń w warunkach laboratoryjnych trwało około dwóch miesięcy. Trwają prace nad produkcją na dużą skalę – rzędu dziesiątek tysięcy naczyń.