Pięcioro chińskich dzieci otrzymało implanty uszne oparte na modelach 3D i wyhodowane z ich własnych komórek. Nowa metoda może stanowić przełom w dziedzinie medycyny rekonstrukcyjnej.
Mikrotia to wrodzona deformacja ucha. Jest to rzadka choroba i towarzyszy jej niedorozwój słuchu. Dotychczas leczenie polegało na wielokrotnych interwencjach chirurgicznych, które nie zawsze kończyły się powodzeniem. Jednak w Chinach opracowano nową metodę leczenia tego zaburzenia.
U dzieci, których przypadki opisano na łamach „EBioMedicine”, występowała jednostronna deformacja ucha. Drugie ucho rozwijało się normalnie, co pomogło naukowcom stworzyć dokładne modele uszu, które następnie zastosowano do zastąpienia zdeformowanych narządów.
Pierwszą pacjentką była dziewczynka, która w momencie rozpoczęcia terapii miała sześć lat. Obecnie, 2,5 roku po rozpoczęciu leczenia, ma niczym nie różniące się uszy i nie odczuwa żadnych poważnych skutków ubocznych.
Badacze od lat prowadzą doświadczenia z wykorzystaniem własnych komórek organizmu w połączeniu ze strukturalnym rusztowaniem, aby stworzyć wyrafinowane i funkcjonalne zamienniki ludzkich narządów. Opisana przez chińskich naukowców metoda jest pierwszą, w której ludzka chrząstka wymodelowana w kształt ucha została wyhodowana in vitro (poza żywym organizmem), a następnie wszczepiona chirurgicznie.
Fot. EBioMedicine
Zespół specjalistów od inżynierii tkankowej oraz chirurgów plastycznych na początku wykonał szczegółowe obrazy tomograficzne zdrowego ucha każdego z pacjentów. Następnie, dzięki oprogramowaniu pozwalającym tworzyć lustrzane odbicia, stworzono model niedorozwiniętego ucha, który został wydrukowany w technologii 3D.
Z tak uzyskanego modelu odlano formę. Wewnątrz formy zbudowano szkielet z biodegradowalnego polimeru (PGA), który miał wzmocnić nowe ucho zapewniając mu odpowiedni kształt.
Chondrocyty – komórki tkanki chrzęstnej, zostały pobrane ze zdrowo rozwijających się uszu pacjentów. Następnie komórki te były rozmnażane. Gdy ich ilość była wystarczająca, wprowadzono je do foremek i inkubowano. Z upływem czasu naturalne komórki zastąpiły sztuczne rusztowanie. Na koniec wszczepiono nowe uszy.
Fot. Zhou et al./EBioMedicine
Wszystkie dzieci, które zostały poddane leczeniu, były monitorowane przez okres 2,5 roku. W tym czasie u dwójki z nich chirurdzy plastyczni wykonali drobne korekty, gdyż uszy nie nabrały odpowiednich kształtów. Specjaliści twierdzą jednak, że trzeba będzie monitorować stan nowych uszu dłuższy okres – nawet do pięciu lat, by definitywnie orzec, czy leczenie się powiodło. U jednego z dzieci zabieg w ogóle się nie udał. Nie powiodło się namnażanie tkanki chrzęstnej.
Tego rodzaju technologia ma już kilka lat, ale po raz pierwszy została tak skutecznie wykorzystana u ludzi - pierwszy z tych implantów wszczepiono 30 miesięcy temu, co sugeruje, że długoterminowe perspektywy są dobre.
- Ta praca wyraźnie pokazuje, że inżynieria tkankowa przy rekonstrukcji ucha i innych tkanek chrzęstnych wkrótce stanie się rzeczywistością. Estetyka wytworzonej tkanki jest na poziomie, jakiego można się spodziewać po najlepszych procedurach klinicznych – przyznał w rozmowie z CNN Lawrence Bonassar z Cornell University w Nowym Jorku.
Choć technika ta wymaga dalszego udoskonalenia, to wczesne wyniki stanowią obiecujący krok naprzód w dziedzinie medycyny rekonstrukcyjnej.
Źródło: CNN, Science Alert, fot. Zhou et al./EBioMedicine
