• Sunday July 21,2019

Idea Besar: Menghidupkan Nod Lymph ke Kilang yang Meningkatkan Hati

Anonim

iStockphoto

Bagi orang yang menderita penyakit hati yang terperinci, prognosis adalah suram. Di kebanyakan pesakit, seperti mereka yang mempunyai sirosis, hati menjadi tersumbat dengan tisu parut yang sel-sel sihat terbakar, menghalangnya daripada memenuhi peranan penapisan toksinnya. Penyembuhan hanya merupakan pemindahan hati. Namun dengan hanya 6, 000 organ yang ada untuk kira-kira 100, 000 pesakit setiap tahun, peluang untuk memenangi loteri hati adalah tipis. Dan jika anda sudah tua atau mengalami penyakit lain, kemungkinannya

lebih dekat kepada sifar.

Tetapi teknik baru yang mengejutkan dalam pembangunan oleh penyelidik sel stem Universiti Pittsburgh, Eric Lagasse secara radikal boleh memperbaiki kemungkinan-kemungkinan tersebut. Lagasse, yang berpusat di Pitt's McGowan Institute for Regenerative Medicine, telah menemukan cara untuk mengubah mana-mana satu daripada 500 nodus limfa badan-organ-organ berbentuk bujur kecil di mana sel imun berkumpul untuk melawan patogen yang menyerang-ke dalam inkubator yang boleh membesar hati yang sama sekali baru. Mewujudkan satu set keseluruhan ibu-ibu baru yang kecil mungkin mengambil sel-sel hati dari penderma yang sihat dan meletakkannya di dalam nodus limfa pesakit yang mengidap penyakit hati.

Konsep ini dilahirkan pada tahun 2007, sementara Lagasse sedang merenungkan bagaimana mengatasi jalan keluar utama untuk pertumbuhan semula hati-pada mereka yang mempunyai penyakit hati, organ membentuk tisu parut yang menghancurkan keupayaannya untuk sembuh. Tetapi kemudian dia melihat bukti yang muncul bahawa sel-sel hati yang ditransplantasi dapat bertahan di luar biasa badan, contohnya di bawah kapsul buah pinggang, lapisan berserat yang melindungi buah pinggang daripada trauma. Lagasse berpendapat bahawa jika dia dapat menanam sel-sel hati dari organ berpenyakit, dan bukannya mengalahkan mereka hanya boleh berkembang biak dan berkembang.

Oleh itu, dia berusaha untuk mengembangkan sel hati di luar organ mati. Sebagai tiub ujiannya, dia menggunakan tikus dengan penyakit hati peringkat akhir, menanam sel hati, atau hepatosit, dari tikus lain ke dalam kapsul buah pinggang mereka, di bawah kulit, dan ke dalam limpa. Kebanyakan tikus mati dalam tempoh lapan minggu, ramalan biasa untuk kegagalan hati peringkat akhir dalam tikus. Tetapi itu berubah apabila Lagasse menyuntik sel-sel ke dalam perut: Tikus mendapat berat badan, mendapatkan tenaga, dan dalam beberapa minggu kelihatan sihat.

Selepas menonton tikus-tikus itu berkembang selama beberapa bulan, Lagasse mengulangi percubaan menggunakan penanda pendarfluor untuk mengesan laluan sel hati. Mengejutkannya, mereka telah berhijrah ke nodus limfa, di mana mereka berkembang menjadi nodul besar yang, secara agregat, mencapai massa yang mampu menjaga haiwan itu hidup.

Ia sebenarnya masuk akal. Dalam banyak cara, nodus limfa adalah bioreactor yang ideal untuk mengembangkan orang baru. Mereka mempunyai keupayaan yang luar biasa untuk berkembang, membolehkan mereka menampung seluruh organ. Mereka mempunyai akses yang mudah ke aliran darah, yang memelihara sel-sel baru dengan nutrien serta hormon dan agen isyarat yang diperlukan untuk pertumbuhan. Dan kerana badan mempunyai banyak nodus limfa, ada yang boleh mengorbankan tugas tradisional mereka untuk membesar. Suntikannya begitu berjaya, Lagasse menyedari, kerana perut menyediakan ruang yang cukup untuk sel berhijrah.

Percubaan lanjut menunjukkan Lagasse bahawa jika dia menyuntik hepatosit terus ke nodus limfa, sel-sel mengambil protein isyarat (pada dasarnya isyarat SOS untuk tumbuh) yang dikeluarkan ke dalam aliran darah dari hati yang mati. "Terdapat komunikasi antara hati yang baru dan sakit, " kata Lagasse. "Mereka berkongsi beberapa fungsi. Kami tidak faham sepenuhnya mekanisme isyarat, tetapi kami tidak perlu jika ia berfungsi. "

Menggunakan tekniknya pada tikus, Lagasse telah berjaya membiak 20 hingga 40 orang yang kecil yang secara beransur-ansur mengambil kekurangan itu sebagai pudar hati pusat. Bersama-sama dengan mini-hati menambah sehingga 70 peratus saiz hati normal.

Setakat ini, Lagasse tidak melihat reaksi buruk dalam tikus eksperimennya. Penolakan tidak menjadi masalah kerana haiwan-haiwan tersebut telah direka bentuk secara genetik untuk berkongsi DNA yang serupa, menghapuskan risiko bahawa sistem imun akan menyerang hepatosit asing. Pada manusia, Lagasse adalah perbankan pada ubat imunosupresan untuk mencegah penolakan. Lebih jauh lagi, beliau sedang mencari teknologi baru yang dikenali sebagai sel induk pluripotent (iPSCs), di mana sel-sel dewasa diprogram semula menjadi seperti sel stem embrio supaya mereka boleh berubah menjadi apa-apa jenis sel. Doktor kemudian boleh mengumpul darah atau sel kulit dari pesakit dan menjadikannya sel-sel hati yang sihat, membolehkan pesakit menjadi penderma sendiri.

Walaupun penolakan boleh dikawal, pesakit yang sakit dengan sakit hati peringkat akhir mungkin mengalami pembedahan. Untuk menangani masalah ini, Lagasse telah menyuntikkan hepatosit ke nodus limfa di bahagian periferi badan tikus-di bawah lutut atau lengan-kerana memerlukan pembedahan yang tidak invasif. Menumbuhkan hati di belakang lutut tidak sesuai; pada manusia, ia mungkin menyebabkan bonggol seberat lebih dari satu paun di tempat yang tidak selesa. Tetapi memupuk hati di kawasan periferal ini membolehkan pesakit yang sangat sakit untuk bertahan lama untuk mendapatkan kekuatan untuk menjalani implantasi di lokasi yang lebih praktikal.

Lagasse seterusnya merancang untuk meniru eksperimennya dalam babi dan berharap dapat menanam pesakit manusia dalam beberapa tahun akan datang. Pada dasarnya, tidak ada alasan untuk pendekatan itu terhad kepada orang awam. "Kita bercakap mengenai bioreaktor yang boleh membesar jumlah tisu di dalam tubuh, " kata Lagasse. "Ini boleh berfungsi untuk mana-mana organ yang merembeskan benda atau menghasilkan sel." Tim timus dan pankreas mungkin calon masa depan.

Pakar sel stem Robert Lanza, yang mengetuai penyelidikan saintifik di Advanced Cell Technology di Massachusetts, menyeru penyelidikan sebagai "idea novel yang menarik." Tetapi dia berbunyi nota berhati-hati. Sel-sel hati menjalankan beratus-ratus fungsi yang berlainan, hanya beberapa yang Lagasse telah diuji pada tikus, dan sel-sel yang dipindahkan tidak dapat memenuhi semua itu pada manusia. "Juga, anda boleh membayangkan segala macam lokasi di mana ia tidak baik untuk mempunyai sel-sel ini, " katanya. "Bagaimana jika mereka berhijrah ke paru-paru atau otak?"

Lagasse mengakui banyak rintangan yang akan berlaku, bukan sekurang-kurangnya yang meyakinkan orang bahawa teknik pemalasan peliknya mungkin berfungsi. "Ini adalah idea liar, kita perlu menunjukkan ia sebenarnya boleh digunakan pada pesakit, " kata Lagasse. "Namun, saya telah bercakap dengan banyak pakar bedah yang sangat teruja mengenainya."


GROWING A NEW YOU
Perubatan regeneratif adalah di peringkat awal, tetapi penyelidik berada di puncak penambakan semula semua jenis anggota badan dan organ. Berikut adalah beberapa calon yang paling menjanjikan.

Pundi kencing Enam tahun yang lalu, pundi kencing menjadi organ padi pertama yang ditanam untuk ditanam pada manusia. Pengambilan sel pundi kencing pesakit telah dibiakkan dalam hidangan, dibentuk dengan bentuk pundi kencing, dan dimasukkan ke organ yang rosak asalnya, memulihkan fungsi. Pada tahun 2010 para penyelidik membesar dari kulat dengan menggunakan sel batang sumsum tulang.

Windpipe Doktor tahun lepas di Sweden berjaya memindahkan tompok sintetik pertama yang ditanam menggunakan sel stem pesakit. Transplasi trakea sebelum ini bergantung kepada organ penderma.

Otot dan Digit Pada tahun 2005 seorang lelaki secara tidak sengaja melepaskan sebahagian jarinya. Berikutan nasihat dari saudara bedahnya, dia menaburkan nub dengan serbuk yang mengandungi sebahagian daripada kandung babi yang diketahui mengandungi protein yang kuat yang dapat meregenerasi tisu. Penunjuk jari dalam empat minggu. Jurutera tisu di Pitt menggunakan teknik ini untuk membantu orang lain mengembalikan semula otot pada tangan dan kaki yang rosak.

Ikan Jantung dan amfibia boleh menghasilkan sel-sel jantung baru untuk memperbaiki kerosakan, tetapi mamalia tidak boleh. Penyelidik di University of Washington dan di tempat lain menggunakan sel stem untuk mencetuskan pertumbuhan sel-sel ini, yang menghalang pertumbuhan semula mamalia selepas kelahiran. Setakat ini teknik ini telah mengurangkan parut dan fungsi jantung yang lebih baik dalam tikus berikutan serangan jantung.


Artikel Yang Menarik

Tuhanku, Ini Penuh Blog

Tuhanku, Ini Penuh Blog

Masa untuk beberapa livestreaming! Pada akhir minggu ini saya akan menuju ke North Carolina ke Scienceonline 2010, sebuah konferensi tentang semua perkara saintifik pada Tiub. Saya akan bercakap dalam sesi pada hari Sabtu pagi pukul 10:15 yang dipanggil "Reboot Sains Kewartawanan Dalam Zaman Web" bersama dengan penyusun semula Ed Yong, John Timmer, dan David Dobbs

Esok di Comic-Con: Menyalahgunakan Sci Sci-Fi

Esok di Comic-Con: Menyalahgunakan Sci Sci-Fi

Pernah menonton filem fiksyen sains dan mengerang ketika sains diputar, dilipat, dan dimutilasi? Pasti, sains keterlaluan adalah menyeronokkan, tetapi begitu menyenanginya. Dengan semangat itu, kami gembira untuk mengumumkan panel DISCOVER pada Comic-Con 2010, di San Diego yang cerah. Sekiranya anda berada di konvensyen esok (Khamis) malam, datanglah untuk perbincangan kecil yang kita panggil "Menyalahgunakan Sci Sci-Fi

Windpipe Baru Man adalah Transplantasi Organik Pertama Sintetik Dunia

Windpipe Baru Man adalah Transplantasi Organik Pertama Sintetik Dunia

Trakea sintetik, sebelum implantasi Apa Berita: Trakea baru lelaki Afrika adalah organ sintetis pertama di dunia yang akan dipindahkan. Dibuat dari perancah polimer yang dilapisi dengan sel-sel pesakit sendiri, tenggorokan seolah-olah berfungsi dengan baik, lebih dari sebulan selepas pembedahan. Bagaimana keadaannya: Pesakit mempunyai tumor berukuran bola golf yang tidak boleh digunakan, yang tidak pernah memberi tindak balas dengan baik kepada kemoterapi atau rawatan radiasi, mengaburkan tudungnya

BAFact matematik: berapa besar matahari melihat dari Pluto?

BAFact matematik: berapa besar matahari melihat dari Pluto?

[Pada 4 Januari 2012, saya memulakan ciri-ciri baru: BAFacts, di mana saya menulis fakta astronomi / ruang yang cukup pendek untuk disiarkan. Banyak daripada mereka merujuk jawatan yang lebih lama, tetapi beberapa fakta memerlukan sedikit penjelasan matematik. Apabila itu berlaku, saya akan menulis jawatan seperti ini yang menjadikan matematik supaya anda dapat melihat nombor untuk diri anda

Juno Menyampaikan Rahsia Jupiter

Juno Menyampaikan Rahsia Jupiter

Foto-foto dari orbit Jupiter Juno mengungkap pemandangan menakjubkan. Di atas, dinamika badai Tempat Merah Besar dapat dilihat semasa pas ketinggian rendah. NASA / JPL / SWRI / MSSS / Björn Jónsson Misi Juno berterusan NASA, mendedahkan apa yang terletak di bawah puncak awan Jupiter dan di atmosfernya, telah menimbulkan banyak teori lama mengenai raja planet.

The Shambulance: Reflexology and Other Stories

The Shambulance: Reflexology and Other Stories

The Shambulance adalah siri sekali-sekala di mana saya cuba mencari kebenaran tentang produk kesihatan palsu atau overhyped. Membantu saya menjaga Shambulance pada kursus ialah Steven Swoap dan Daniel Lynch, kedua-dua profesor biologi di Williams College. Melekat Q-tip ke atas hidung bukanlah sumber banyak pandangan yang hebat