Учените напредват в създаването на изкуствен бял дроб

Белодробната трансплантация остава окончателно лечение на краен стадий на белодробно заболяване. Бъдещите приложения на тъканното биоинженерство обаче биха могли да преодолеят недостига на донорски органи и необходимостта от имуносупресия. Крайната цел на инженерството на белодробната тъкан е да пресъздаде целия спектър от специализирани белодробни тъкани и по този начин да осигури физиологични функции чрез биоинженерни проводящи дихателни пътища, васкулатура (кръвоносни съдове) и газообменна тъкан.

Регенеративната медицина, тъканното инженерство и технологиите, основани на използването на стволови клетки могат да осигурят нови стратегии за лечение на крайна органна недостатъчност, като по този начин избегнат проблемите с дългосрочната имуносупресия и хроничното отхвърляне на присаден орган.

Еволюцията на биоинженерството е довела до създаването на органи върху чип, т.е. биоинженерни устройства, възпроизвеждащи тъканни и органни свойства и дейности в контролирана среда. Тези устройства имат потенциала да бъдат използвани в близко бъдеще като системи за подпомагане на дишането или оксигенатори.

Триизмерните клетъчни култури са най-добрите модели за възпроизвеждане на основни функции на белодробната физиология, преодолявайки много ограничения на 2D системите за клетъчни култури, които не успяват да възстановят in vivo клетъчната среда. Органоидите са еволюцията на 3D моделите на клетъчни култури, разчитайки на свойствата на стволовите клетки да се диференцират в различни специализирани типове клетки и да се самоорганизират в 3D модел със специфични за органа или тъканта свойства и функции. Въпреки че белодробни органоиди, произлизащи от една-единствена стволова клетка, все още не са описани, няколко проучвания съобщават за създаването на белодробни органоиди от човешки плурипотентни стволови клетки и първични респираторни клетки.

Тъканното инженерство е интердисциплинарна област, прилагаща принципите на инженерството и биологията за възстановяване на функциите на тъканите и органите. Тъканното инженерство се базира на източника и вида на клетките, вида на скелето и състава на екстрацелуларния матрикс (съвкупността от вещества, заобикалящи клетките в даден тип тъкан). В сложната област на регенерацията на дихателните пътища и белите дробове са докладвани няколко случая на трахеално биоинженерство, но концепцията за биоинженерни трахеални заместители все още не е довела до окончателно и надеждно решение за заместване на увредената тъкан.

Четете повече в puls.bg.

Снимка: Pexels