Учените от медицинския клон на Тексаския университет в Галвестън са успели да развият човешки дробове в лабораторията, като използват компоненти от белите дробове на починали деца.
Специалистите на стволови клетки работят върху растящата белодробна тъкан в продължение на няколко години, но белите дробове са сложен орган, който създава повече проблеми, отколкото регенерирането на друга органна тъкан, като например човешката кожа.
Медицинският клон на Университета в Тексас (UTMB) обяви за пръв път решението си за отглеждане на белите дробове през 2010 г.
"По отношение на различните видове клетки, белодробната е вероятно най-сложната от всички органи – клетките в близост до входа са много различни от тези дълбоко в белите дробове", каза изследователят на UTMB д-р Джоакин Кортиела по онова време.
"Хората ни питат защо правим белите дробове, защото това е толкова трудно, но потенциалът е толкова голям и технологията е тук. Ще отнеме време, но мисля, че ще създадем система, която да работи. "
"Ако можем да направим добър белия дроб за хората, можем да направим добър модел за нараняване", каза д-р Джоан Никълс, добавяйки, че:
"Можем да създадем фиброзен бял дроб или емфиземнен белодроб и да преценим какво се случва с тези, какво прави клетките, колко добре функционират стволовите клетки или друга терапия. Можем да видим какво се случва при пневмония или какво ще стане, когато сте има хеморагична треска или туберкулоза или хантавирус – всички агенти, които са насочени към белия дроб и причиняват увреждане на белите дробове. "
Изследването през 2010 г. включва унищожаване на клетките на белите дробове на плъхове чрез многократно замразяване и размразяване и след това "презареждане" на белите дробове с ембрионални стволови клетки от мишки.
Следвайки тази работа с подобни, но по-мащабни експерименти върху белите дробове, изследователите сега прилагат същите принципи на регенеративното инженерство върху човешките бели дробове.
Човешки бели дробове, отглеждани в "резервоар за риба", използващ клетки от починали деца
Вземайки белите дробове от две деца, починали от травма (най-вероятно автомобилна катастрофа), изследователите са свалили един от белите дробове до един "скелет" от просто колаген и еластин – основните протеини в съединителната тъкан.
Използвайки този бели дробове като "скеле", те събрали клетки от другия дроб, които бяха приложени върху скелето.
Тази белодробна структура беше поставена в камера, пълна с хранителна течност, която Никълс описва като "наподобяваща Kool-Aid".
След 4 седмици потапяне, екипът извади пълен човешки дроб от течността – "просто розово, по-меко и по-малко плътно". След това екипът успешно възпроизведе процеса, като използва втори набор от бели дробове.
Това е д-р Майкъл Ридъл, който е упълномощен да ускори процедурата за отглеждане на белите дробове и направи това, като импровизира ново оборудване от най-ежедневните мебели за дома.
"Той е този, който се е прибрал вкъщи и всъщност е построил – не се шегувам – резервоар за риба, който е отишъл и купил от магазин за домашни любимци", казва д-р Никълс.
Могат ли белите дробове да бъдат използвани при трансплантации?
Трансплантациите на белите дробове често са единственото лечение за нелечими белодробни заболявания, като например кистозна фиброза и хронична обструктивна белодробна болест (COPD). Но успешните трансплантации на белите дробове са рядкост, тъй като намирането на съвпадащи донори е много трудно – много пациенти умират, докато са в списъка на чакащите за трансплантации.
Работата на UTMB представлява ориентир в регенеративното инженерство, но реалността на лабораторните белите дробове, използвани при трансплантации, може да бъде най-малко 12 години, казва Никълс. Следващата фаза на изследването ще бъде да се изследват белите дробове в прасетата.
Макар научната фантастика на изследването да звучи невероятно, UTMB не са склонни да обявяват резултатите си. Действително, отборът е увеличил белите дробове преди една година, но историята е била взета едва от медиите.
"Отне ни една година, за да докажем, че всъщност сме свършили добра работа с това.Не изтичайте веднага и кажете на света, че имате нещо прекрасно, докато не сте доказали, че наистина сме направили нещо невероятно, "Казва д-р Никълс.
