При повреждении трахеи человека врачи часто уже не могут помочь. Но теперь исследователи вырастили новые ткани, которые они могут использовать, чтобы залатать дыры и однажды, возможно, даже заменить целые органы. Ткани также подходят в качестве тест-систем для лекарств.
Вдох за вдохом, воздух пробивает себе путь через трубку, наполняет легкие и снова вырывается наружу. Однако, если в трахее есть отверстия, теряется много воздуха. Меньшие врачи могут просто зашить, в случае больших мешают хрящевые зажимы, поддерживающие мышечную трубку. Поэтому врачи обычно бессильны перед лицом такого респираторного заболевания. Попытки склеить трахею чужеродной для организма тканью не увенчались успехом, поскольку подходящего материала пока не найдено: пластмассы часто колонизируются болезнетворными бактериями. Иммунную систему невозможно перехитрить даже с чужеродными для организма тканями, и они быстро отторгаются.
Но пациенты с такими заболеваниями вскоре могут вздохнуть с облегчением. «Мы выращиваем человеческую ткань на кишечнике свиньи, из которого сначала удаляем все животные клетки», - объясняет профессор Хайке Мертшинг, возглавляющая отдел клеточных систем в Институте межфазной инженерии и биотехнологии Фраунгофера IGB в Штутгарте. «Все, что осталось от кишечника, - это васкуляризированный матрикс, то есть сеть бывших кровеносных сосудов. Мы используем его в качестве субстрата для эндогенных клеток человека».
Врачи пришивали выращенную таким образом ткань к отверстиям в трахее пожилого пациента - с положительными результатами: заплата оставалась стабильной и организм не отторгал новую ткань к этот день.«На следующем этапе мы попытаемся успешно пересадить большие кусочки ткани длиной около пяти сантиметров», - говорит Мертчинг. Для этого исследователи создали в трансплантате собственное кровоснабжение - васкуляризированную ткань. Причина: в то время как кровеносные сосуды могут быстро вырасти в маленькие кусочки ткани и снабжать их, для более крупных требуется слишком много времени. Однако без собственного кровоснабжения ткань вскоре отомрет.
Ткань также может быть использована в качестве тест-системы для наркотиков.
Исследователи воссоздают части печени в лаборатории, выращивая клетки печени на матрице. Если они вводят наркотики в кровеносные сосуды «органа», они могут изучить его реакцию. «В конце этого года мы начнем с ним первые фармацевтические испытания», - надеется Мертшинг. «В будущем мы также хотим выращивать экстракорпоральные системы поддержки печени.» Однако для этого исследователи должны убедиться, что печень выполняет все свои функции надежно и как можно дольше.