Pięcioro dzieci otrzymuje implanty ucha wykonane z własnych komórek, dzięki trójwymiarowym formom i rusztowaniom

Opcje leczenia obejmują zwykle operację rekonstrukcyjną, a technologia druku 3D jest również pomocna w leczeniu tego schorzenia, szczególnie gdy chodzi o wykonywanie dokładnych modeli uszu z nadrukiem 3D, które można wykorzystać do produkcji implantów specyficznych dla pacjenta. Teraz zespół w Chinach opublikował nowe badanie, które szczegółowo opisuje ich pracę w zakresie drukowania 3D i hodowanych komórek, aby wyhodować nowe uszy dla pięciorga dzieci z mikrocją. Co jeszcze bardziej ekscytujące, są podobno pierwszymi, którzy otrzymują implanty ucha zrobione z ich własnych komórek.

Lawrence Bonassar, profesor Cornell University, który nie był zaangażowany w to badanie, ale wcześniej badał wydrukowane uszy 3D w mikrochirurgii pacjenci, powiedzieli: "Dostarczenie kształtowanej chrząstki do rekonstrukcji mikrochirurgii było celem społeczności inżynierii tkankowej przez ponad dwie dekady.

" Ta praca wyraźnie pokazuje podejścia inżynierii tkankowej do rekonstrukcji ucha a inne tkanki chrzęstne wkrótce staną się rzeczywistością kliniczną. Estetyka wytworzonej tkanki jest zgodna z tym, czego można się spodziewać po najlepszych procedurach klinicznych w chwili obecnej. "

Wyniki badania opublikowano niedawno w artykule w EBioMedicine. W badaniu, które nastąpiło po dzieciach do 2,5 roku po zabiegu, naukowcy napisali:

"Podsumowując, udało nam się zaprojektować, wyprodukować i zregenerować specyficzne dla pacjenta uszy zewnętrzne. Pierwsze kliniczne badanie translacji dobrze znanej chrząstki w kształcie ludzkiego ucha z nagiej myszy na człowieka może stanowić znaczące osiągnięcie w dziedzinie inżynierii tkankowej po pierwotnym badaniu eksperymentalnym (Cao i wsp., 1997). Niemniej jednak konieczne są dalsze starania, aby ostatecznie przekształcić tę prototypową pracę w rutynowe praktyki kliniczne. W przyszłości niezbędna będzie długoterminowa (do 5 lat) obserwacja właściwości chrząstki i wyników klinicznych po całkowitej degradacji rdzenia wewnętrznego PCL. Ponadto dalsza optymalizacja i standaryzacja w produkcji rusztowań, ekspansja komórek, inżynieria chrząstek in vitro, procedury chirurgiczne, a także wieloośrodkowe badania kliniczne będą również celami przyszłych badań. Bioprinting 3D (druk z komórkami) do bezpośredniej produkcji chrząstki w kształcie ucha może również stanowić przyszły kierunek (Kang i wsp., 2016). "

Przez lata naukowcy zajmujący się medycyną eksperymentowali z wykorzystaniem własne chondrocytów (komórki chrząstki) iszkielet strukturalny do tworzenia funkcjonalnych zamienników ucha, więc koncepcja stojąca za badaniem nie jest nowatorska.

"Chirurdzy bawiły się pomysłem usunięcia tkanki chrząstki od pacjenta i destylacją tej tkanki w poszczególne komponenty komórkowe a następnie rozszerzanie tych komponentów komórkowych. Innymi słowy, mając komórki podzielone, abyś miał większy kawałek lub więcej komórek, aby utworzyć nowy element, "wyjaśnia dr Tessa Hadlock, szef chirurgii plastycznej i rekonstrukcyjnej twarzy w Massachusetts Eye and Ear w Bostonie, który nie był zaangażowany w to badanie.

"Nowością jest to, że po raz pierwszy zrobili to w serii pięciu pacjentów, i mają dobrą długoterminową obserwację, która pokazuje wyniki z uszu, które wyrosły z tej zebranej chrząstki. "

Następnie, komórki chondrocytotwórcze produkujące chrząstki zostały wyprowadzone ze zniekształconej tkanki ucha każdego pacjenta, wysiane na formy rusztowania i hodowane przez trzy miesiące. Dzięki diecie czynników wzrostu, komórki chondrocytów zaczęły tworzyć włókna elastynowe i kolagen w sieci PGA. Ponieważ matryca komórkowa dla każdego ucha nadal rosła, PGA powoli ulegała degradacji, więc zanim te trzy miesiące wzrosły, każde gotowe do implantacji ucho składało się głównie z natywnej tkanki pacjenta.

Pacjent jeden, 6-letnia dziewczynka była monitorowana przez 2,5 roku po implantacji i w tym czasie poddawana była wielokrotnym korektom kosmetycznym. W każdym z nich chirurg usunął maleńkie próbki tkanek, które wykazały, że chondrocyty nadal są zdrowe i wytwarzają chrząstkę podobną do naturalnego ucha. Nie odczuwała żadnych poważnych skutków ubocznych i ma realistycznie wyglądające ucho; Ponadto jedyną sztuczną substancją, która wciąż znajduje się w opracowanym implancie ucha, jest, zgodnie z zamierzeniem, część rdzenia PCL. Jednak długoterminowa integralność ucha, ponieważ rdzeń nadal ulega degradacji, aż do całkowitego zaniku w czwartym roku, wciąż jest nieznany

Pozostali czterej pacjenci wykazywali mniej spójne wyniki. Cztery z nich pokazały tworzenie się chrząstki sześć miesięcy później, a tylko trzy nowe uszy miały kąty, kształty i rozmiary, które pasowały do ​​zdrowego ucha. Ponadto, dwa z zaprojektowanych uszu były nieco zniekształcone.

Podczas gdy badacze opisują swoje wyniki jako "znaczący przełom" w dziedzinie medycyny rekonstrukcyjnej, wciąż pozostaje wiele wyzwań, zanim to podejście może być szeroko stosowane, w tym zwiększenie skalileczenie i obniżenie kosztów.

"Głównym wyzwaniem dla powszechnego stosowania tego szczególnego podejścia w przypadku mikrochirurgii jest nadzór produkcyjny i regulacyjny. Metoda wytwarzania tych konstruktów jest dość skomplikowana, z udziałem trzech różnych biomateriałów, które są połączone w rusztowanie, wysiane z komórkami, a następnie hodowane przez trzy miesiące przed implantacją, aby zapewnić prawidłową dystrybucję komórek w całym konstrukcie ", powiedział Bonassar. < p> "Po drugie, materiały używane do tych rusztowań pozostają w ciele przez długi czas: do czterech lat. Takie implanty prawdopodobnie musiałyby być monitorowane przez cztery lub pięć lat, zanim ostateczny los tych materiałów w organizmie jest znany. "

Pacjenci będą nadal monitorowani przez łącznie pięć lat.