Anthony Atala, chirurg: „W medycynie regeneracyjnej nowy narząd nigdy nie jest odrzucany” | Zdrowie i dobra kondycja

Anthony Atala (Peru, 65 lat) jest chirurgiem, urologiem i bioinżynierem, którego obszary wiedzy idealnie nadają się do włączenia do badań nad medycyną regeneracyjną. Przybywszy do Stanów Zjednoczonych z rodzinnego Peru w wieku 11 lat, dr Atala kieruje dziś Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (Północna Karolina), jest profesorem i dyrektorem oddziału urologii na uniwersytecie o tej samej nazwie. Szesnaście zastosowań technologii opracowanej w jego laboratorium zostało już zastosowanych klinicznie u ludzi. Członek najważniejszych akademii naukowych i zdobywca wielu nagród, znany jest jako jeden z pierwszych biodrukarek narządów: z różnych materiałów i komórek ludzkich rekonstruuje tkanki i narządy, które przeszczepia ludziom. To jest w zasadzie definicja medycyny regeneracyjnej. Na zaproszenie Rady Społecznej Uniwersytetu w Granadzie profesor Atala odwiedził miasto w zeszłym tygodniu i wygłosił konferencję. Odpowiedział również EL PAÍS.

zapytać. Czym jest medycyna regeneracyjna? Kiedy ludzie zaczęli o tym mówić i kiedy stało się to odrębnym kierunkiem badań?

Odpowiedź. Geneza tego leku rozpoczęła się w pierwszych dekadach XX wieku od Alexisa Carela, Francuza, który rozpoczął transplantację w Instytucie Rockefellera w Nowym Jorku. I zrobił to z Charlesem Lindberghiem, pierwszym lotnikiem, który przeleciał Atlantyk, z którym współpracował jako inżynier mechanik. W 1935 roku obaj zbudowali pierwszą pompę perfuzyjną — urządzenie do utrzymywania nawodnienia i działania usuniętych narządów. Wraz z nimi zaczęła się możliwość usuwania narządów i utrzymywania ich przy życiu poza ciałem. W 1954 roku w Bostonie miał miejsce pierwszy udany przeszczep narządu, kierowany przez Josepha Murraya, późniejszego laureata Nagrody Nobla: przeszczepił nerkę od jednego bliźniaka do drugiego. Stamtąd, w związku z leczeniem raka, wywodzi się koncepcja przeszczepiania komórek. Leczenie komórek skóry w oparzeniach w latach 80. to kolejny ważny krok. Skóra jeszcze nie urosła, ale komórki poprawiają rany. To początek inżynierii tkankowej. Medycyna regeneracyjna pojawiła się w ten sposób dopiero w tym stuleciu. Lek ten łączy w sobie to wszystko, przeszczepianie komórek, tworzenie struktur podporowych, hodowanie tkanek i pozwalanie na regenerację uszkodzonych narządów lub lepiej ich części.

S. Czy medycyna regeneracyjna pozwoli nam żyć dłużej i lepiej, po prostu lepiej, po prostu więcej?

znaleziono R. Narządy życiowe, takie jak macica, serce i nerki, nie mają daty ważności. Teoretycznie są gotowe bezawaryjnie służyć przez wiele lat. Dlatego, choć mogą sprawiać problemy w praktyce, medycyna regeneracyjna, jeśli nie dodaje ani nie wydłuża życia, ani nie przedłuża. Ten lek pozwoli w razie potrzeby na wymianę tkanek i narządów. Jeśli ta regeneracja dotyczy narządów, które nie mają wpływu na długowieczność, to nie sprawi, że będziesz żył dłużej, ale sprawi, że będziesz żyć lepiej. Jeśli regeneracja wpłynie na ważne dla życia narządy, będziemy oczywiście żyć dłużej. Jedną z cech medycyny regeneracyjnej jest to, że przywraca narządom ich pierwotny stan za pomocą ich własnych komórek, co pozwala uniknąć wielu problemów.

W rzeczywistości raport różnych agencji rządowych USA wskazuje, że medycyna regeneracyjna będzie dominującą siłą w medycynie przyszłości.

S. W tym tygodniu kobieta w Barcelonie urodziła chłopca z wszczepioną macicą. Czy można na przykład rodzić ze sztuczną macicą z biodrukiem?

znaleziono R. Nie testowaliśmy tego jeszcze na ludziach, ale nasze badania sugerują, że byłoby to możliwe. Pracujemy nad tym od prawie 20 lat i wiemy, że przy użyciu własnych komórek pacjenta można odtworzyć wszystkie jego normalne funkcje. Krótko mówiąc, jest tak organiczny, jak oryginalne urządzenie.

S. Jaki procent ludzi można zastąpić sztucznymi narządami?

znaleziono R. W teorii, będąc specjalnymi komórkami, wszystkie narządy. Protezy mogą powodować odrzucenie i stan zapalny. Czyjeś narządy wymagają leków immunosupresyjnych przez całe życie i zawsze istnieje ryzyko odrzucenia, ponieważ są to obce komórki. W medycynie regeneracyjnej nowy narząd nigdy nie jest odrzucany. Organizm myśli, że jest własnym narządem.

S. Co jest źródłem komórki?

znaleziono R. Są to te same elementy, które chcesz zbudować. Jeśli chcę zrobić nerkę, wykonuję biopsję i pobieram komórki z tej nerki, a następnie rozwijam ją poza organizmem przez około 4 do 6 tygodni. Następnie budujemy stent, w którym łączymy te komórki, ręcznie lub z nadrukiem, i można na nim umieścić pacjenta. To jest technika.

S. Jak komórki rozpoznają nerki, pęcherz czy skórę?

znaleziono R. Każda komórka zawiera wszystkie informacje potrzebne do replikacji osoby, jak to się stało z owcą Dolly. Następnie, w zależności od tego, jak rosną, stają się jednym lub drugim rodzajem tkanki i są wykorzystywane do budowy jednego lub drugiego narządu.

S. Kto wpadł na pomysł, że te tkanki wykonane w laboratorium, poza ciałem, można wydrukować, a jeszcze lepiej, biodrukować?

znaleziono R. Pomysł drukowania DNA istnieje już od lat, dlatego drukarki od dawna są projektowane z myślą o medycynie. Drukarki wtryskowe 3D również istnieją od dłuższego czasu. Wszystko pochodzi z tej koncepcji. Trudną rzeczą było uzyskanie struktur, które w rzeczywistości były tkankami. To wymaga więcej technologii niż było. Dlatego pracowaliśmy, aż mieliśmy to, co mamy teraz.

S. Ważną rzeczą jest więc ten bink. z czego to jest zrobione?

znaleziono R. To nic innego jak płyn, w którym zawarte są ludzkie komórki. Do produkcji tego płynu mamy do dyspozycji aż 60 materiałów. Następnie, w zależności od sytuacji, robimy bardzo płynny bio-linker w żelu, jak żelka. Ten płyn jest tak naprawdę tylko podporą dla komórek, które z czasem zanikają.

S. Jak znika i co się dzieje z tym wsparciem?

znaleziono R. Używając drukarki lub wykonując ją ręcznie, tworzymy strukturę w kształcie narządu, który regenerujemy, aby wstawić komórki w ich miejsce i kształt. Wsparcie to rozkłada się w czasie, zazwyczaj 6 miesięcy, co w przypadku złożonych narządów o trójwymiarowej strukturze może zająć nawet 18 lat. Chodzi o to, że ta struktura nie jest tak trwała, że ​​organizm ma wyłącznie własne komórki. Pleśń – która i tak nie zostanie odrzucona, bo nie zawiera treści genetycznej – musi zniknąć, bo jeśli zostanie, to już będziemy mówić o protezie, dziwnej rzeczy. Celem jest to, aby w miarę zaniku podpory i odczucia utraty rusztowania komórki zachowywały się normalnie, rosły i odbudowywały własne podpory. To jest medycyna regeneracyjna: sztuczne wsparcie powinno z czasem zniknąć, pozostawiając tylko własne komórki.

S. Czy mózg może się w ten sposób regenerować?

znaleziono R. Tak, naprawdę tworzymy małe mózgi. Jednak ludzki mózg naturalnej wielkości nie został jeszcze stworzony. Jest jeszcze dużo więcej, ale w nauce nigdy nie można mówić nigdy.

S. Czy są tkanki lub narządy, które są trudniejsze do regeneracji niż inne?

znaleziono R. Wszystkie są złożone, ale płaskie tkanki, takie jak skóra, są najmniej trudne. Następnie są tkanki rurkowe, przez które przechodzi powietrze lub ciecz. Dalej, puste tkanki niekanalikowe, a na końcu najbardziej złożone są narządy lite, takie jak wątroba, nerki, serce itp. Wielka trudność polega na potrzebie odżywiania naczyń. Rozmnażanie sieci naczyniowej w narządach litych jest bardzo trudne. Ale teraz, na różnych poziomach, jesteśmy w stanie odtworzyć wszystkie cztery typy.

S. W Stanach Zjednoczonych zapotrzebowanie na przeszczepy narządów jest 10 razy większe niż dostępne narządy. Czy ten biodruk i regeneracja to rozwiązanie? Kiedy będzie regularnie dostępny?

znaleziono R. To jedno z rozwiązań. W nauce nigdy nie mówimy nigdy, ale też nie mówimy dokładnie kiedy. W Stanach Zjednoczonych różne rodzaje tkanek, gładkie, rurkowate i puste, są już regenerowane u ludzi. Z drugiej strony, jeśli chodzi o członków, dokonujemy tylko częściowych zastępstw. Robimy to, ponieważ organizm ma rezerwę około dziesięciokrotnie większą niż potrzebuje. Oznacza to, że wiele narządów ulega awarii, gdy osiągną 90% uszkodzenia. Dopiero wtedy, gdy narząd ten pozostawia mniej niż 10% swoich funkcji, staje się zauważalny, na przykład zawał serca lub niewydolność nerek itp. Z tego powodu możemy wykonać częściową wymianę narządów i to właśnie robimy z komórkami nerki, przywracając część nerki wystarczającą do wygodnego życia pacjenta. Obecnie pracujemy nad około 40 różnymi chusteczkami i wykonaliśmy 16 różnych zabiegów, ale przed nami jeszcze długa droga.

S. Co jest trudniejsze, śledztwo czy późniejsze dostosowanie się do przepisów?

znaleziono R. Jednym z wyzwań naszych badań jest to, że postępy są bezpieczne dla pacjentów. Do tego też dąży rozporządzenie, więc nie możemy być przeciwko niemu. To prawda, że ​​w niektórych przypadkach, jak każda operacja podejmowana przez ludzi, jest ona trudniejsza niż w innych i zależy od tego, kto jest po drugiej stronie. Przy regulacji, podobnie jak przy innych rzeczach, trzeba mieć pewność, że produkt jest bezpieczny i działa na korzyść pacjenta. Reszta dostosowuje się do procedury i wie, jak to działa. Należy pamiętać, że średni czas regulacji technologii wynosi 14 lat, a po kolejnych kilku latach lekarze stają się świadomi tych nowych technologii. Bycie badaczem jest również bardzo cierpliwe.

S. Czy przepisy UE i USA różnią się w tym zakresie?

znaleziono R. Są bardzo podobne, naprawdę. Jeśli w Stanach potrzebujemy produktu z Europy, jest on przyjmowany bez problemów i odwrotnie.

S. Następnym krokiem w biodrukowaniu jest body-on-a-chip (body-on-chip). O czym on mówi?

znaleziono R. Ma to swój początek w technikach medycyny regeneracyjnej. Chodzi o drukowanie różnych narządów wielkości główki od szpilki przy użyciu technologii, o której mówiliśmy o podporach i komórkach. Osadzamy te różne organy, do dwunastu, w mikroczipie i za pomocą odpowiednich czujników odtwarzamy prawdziwe zachowanie różnych narządów i ich wzajemne relacje. W ten sposób, na przykład, możemy przyspieszyć czas w zakresie bezpieczeństwa leków. Przykład: 90% leków, które przechodzą badania kliniczne fazy I na ludziach, nigdy nie trafia na rynek, ale aby się tam dostać, trzeba było dużo wysiłku, pieniędzy i wielu lat. kontraktów i być może setek milionów dolarów. Ta poważna porażka wynika z faktu, że firmy farmaceutyczne używają modeli tkanek 2D – kiedy ludzkie ciało jest 3D – lub modeli zwierzęcych, które nie do końca przypominają ludzi. Używając tych organów na chipie, utworzonym w 3D z ludzkich komórek, całkowicie replikujemy oryginały pod względem kształtu, tekstury, zachowania i tak dalej. I tak w ciągu kilku tygodni możemy dokładniej zweryfikować to, co tradycyjne metody sprawdziły przez lata, bezpieczeństwo leku, wpływ, jaki ma on na każdy narząd i jak narządy reagują na lek. Wszystko to przyspiesza proces odkrywania pozytywnego i negatywnego działania leków. To połączenie medycyny regeneracyjnej, mikroczipów i biosensorów.

S. Czy medycyna regeneracyjna jest wszczepiana w szpitalach?

znaleziono R. Powoli się adaptuje. Niektóre szpitale już pracują nad regeneracją tkanki skórnej.

S. Czy byłoby możliwe lub konieczne, aby każdy szpital posiadał oddział medycyny regeneracyjnej, czy też należałoby stamtąd tworzyć centra produkcji i dystrybucji? Myślisz o transporcie i sponsoringu?

znaleziono R. Jest to wreszcie proces przemysłowy, z określonym protokołem i będzie musiał być wytwarzany w określonych regionach. W szpitalu zostanie pobrana biopsja, która zostanie wysłana do zakładu produkcyjnego, w którym zostanie wykonana tkanka lub narząd, i zwrócona do szpitala. Dobrą wiadomością jest to, że chirurg nie musi uczyć się niczego, czego już nie wie, aby przeszczepić nową tkankę. Z tego powodu kolejną kwestią, nad którą pracujemy, jest transport, a nasze badania kliniczne biorą to pod uwagę.

Możesz śledzić Zdrowie i dobrobyt kraju W FacebookI Świergot I Instagram.