+7 (499) 653-60-72 Доб. 817Москва и область +7 (800) 500-27-29 Доб. 419Федеральный номер

Искусственные органы проблема и перспективы

ЗАДАТЬ ВОПРОС

Искусственные органы проблема и перспективы

Разработка и создание искусственных органов в ведущих западных странах относится к главным государственным программам. В США эта программа постоянно находится под патронажем президентов страны. Суммарные инвестиции в этих странах только частного капитала по разным направлениям программы составляют ежегодно миллиарды долларов. При этом они обеспечивают инвесторам непосредственную стабильную прибыль и гарантируют надежные политические и экономические перспективы.

Дорогие читатели! Наши статьи рассказывают о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай носит уникальный характер.

Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу проблему - обращайтесь в форму онлайн-консультанта справа или звоните по телефонам, представленным на сайте. Это быстро и бесплатно!

Содержание:

Основной целью программы-минимум по трансплантологии и искусственным органам является приобретение и усовершенствование профессиональных навыков, получение новых теоретических знаний, освоение вопросов организации трансплантологической помощи населению Республики Беларусь. Обучение направлено на развитие клинического мышления, умения широко использовать современные методы диагностики, лечения и профилактики заболеваний жизненно важных органов, подготовку высоко квалифицированного специалиста - трансплантолога для самостоятельной работы в органах и учреждениях здравоохранения, научно-исследовательских институтах и научно-практических центрах.

Перспективы развития трансплантологии в России

В настоящее время технология крайне ограниченно применяется на людях, позволяя выращивать для пересадки лишь относительно простые по внутреннему устройству органы, такие как мочевой пузырь [1] , кровеносные сосуды [2] или влагалище [3]. Такие органоиды используются учёными для изучения и моделирования органогенеза, моделирования опухолей и различных заболеваний, которым могут быть подвержены определенные органы, тестирования и скрининга на органоидах различных лекарственных препаратов и токсичных веществ, а также для экспериментов по замене органов или терапии повреждённых органов трансплантатами [4] [5].

Идея об искусственном выращивании человеческих органов появилась в середине XX века, с того момента, как людям начали пересаживать органы доноров. Даже при возможности пересаживать большинство органов пациентам, в настоящее время очень остро стоит вопрос донорства.

Большое количество пациентов умирают, не дождавшись своего органа [6]. Искусственное выращивание органов в теории может спасти миллионы человеческих жизней. Некоторые успехи в этом направлении уже достигнуты с помощью методов регенеративной медицины.

В условиях лаборатории их можно получить различными способами культивирования из недифференцированных ИПСК [7] [8] [9]. Формирование эмбриональных телец является обычным методом, используемым для дифференциации ИПСК в различные клеточные линии. Культивируя эмбриоиды на коллаген-конъюгированных гидрогелях с жесткостью, подобной жесткости сердечной мышечной ткани Шкуматову с соавторам исследования [10] удалось получить кардиоваскулярные органоиды, способные к сокращению.

Этим они показали, что важную роль в дифференцировке клеток может играть жесткость межклеточного матрикса. Необходимость создания комфортных для культивируемых клеток механических напряжений, путём регуляции жесткости материала подложек для культивации была отмечена и в ряде других работ [11] [12] [13] [14].

Новые технологии позволили синхронизировать сокращения клеток сердечного органоида [15]. Правильно подобранный темп электростимуляции, заставляющей растущую мышечную ткань сокращаться, позволяет не только сократить сроки выращивания, но и более качественно скопировать зрелую здоровую сердечную ткань по целому ряду параметров [16] [17].

Важный шаг на пути к выращиванию в лаборатории органов сделали исследователи из Японии. Им удалось создать простую, но вполне функциональную печень человека [18] [19]. Оказалось, что при определенном соотношении этих клеток их совместная культура проявляет способность к самоорганизации и образует трёхмерные шарообразные структуры, представляющие собой зачаток печени. При трансплантации этих зачатков печени мышам было обнаружено, что они, примерно за 48 часов, образуют связи с близлежащими кровеносными сосудами и способны выполнять характерные для печени функции.

По мнению некоторых учёных, подобные зачатки печени, если уменьшить их размер, а затем ввести в кровоток повреждённой печени, могли бы способствовать нормализации её функции. К сожалению, пока нет гарантии, что клетки печени, полученные из ИПСК, не вызовут образование опухолей.

Требуется тщательная отработка этих методов [20]. Такебе с соавт. Группа исследователей из Токийского университета наук и корпорации Organ Technologies Inc во главе с профессором Такаси Цудзи Takashi Tsuji продемонстрировала функциональную регенерацию подчелюстных слюнных желез из биоинженерных зародышей слюнной железы после их ортотопической с удалением дефектной железы трансплантации с целью восстановительной терапии путём замены органа мышам, у которых был смоделирован дефект слюнных желез.

Созданный биоинженерный зародыш развился в зрелую железу путём формирования гроздевидных отростков с мышечным эпителием и иннервацией. Он производил и выделял слюну в ответ на вкусовую стимуляцию цитратом, восстанавливал процесс глотания пищи, защищал ротовую полость от бактериальной инфекции [23] [24]. Эта же группа успешно провела ортотопическую трансплантацию биоинженерных зародышей слезных желез мышам с моделью имитирующей повреждение эпителия роговицы, вызванное дисфункцией слезной железы.

В условиях in vivo [ чего? Разработаны технологии для выращивания из плюрипотентных клеток органоидов почки, которые можно использовать для моделирования болезней почек и скрининга лекарств для их лечения, а в будущем для подсадки пациентам миниатюрных почек, созданных из их собственных ИПСК [26] [27].

Разработана стратегия трансплантации такого органоида, позволяющая ему выводить выделяемую им мочу в мочевой пузырь [28]. Важную роль в генерации новых Т-клеток играет тимус.

Эта железа очень активна в начале жизни, но отмирает при достижении совершеннолетия в процессе, известном как инволюция тимуса, в результате чего происходит понижение иммунитета у пожилых людей. Подсадка в организм старых людей органоидов тимуса могла бы помочь им бороться с рядом старческих заболеваний.

Надежды в этом плане вселяют эксперименты по выращиванию органоидов тимуса и их трансплантации бестимусным мышам. Выяснилось, что органоиды тимуса не только способны прижиться, но и могут эффективно способствовать восстановлению функции тимуса у его получателей [30].

Органоиды тимуса в будущем позволят производить в биореакторах модифицированные Т-клетки для целенаправленной борьбы с онкологическими заболеваниями [31] [32]. Воздействуя на сигнальные пути ИПСК человека удалось получить органоиды лёгких человека, состоящие из эпителиальных и мезенхимальных компартментов лёгких, со структурными особенностями, характерными для легочных тканей [33].

Модификация этого метода позволяет выращивать органоиды легочной ткани в биореакторе и использовать их для изучения легочных заболеваний [34].

Разработаны 3-D органоиды глазного яблока [35] и сетчатки глаза с фоторецепторными клетками : палочками и колбочками [36] [37]. Это позволит в будущем разработать методы лечения таких заболеваний глаз , как дегенерация сетчатки [ источник не указан дней ].

Аналогичная технология была использована для разработки способов получения органоидов сенсорного эпителия внутреннего уха, что в будущем позволит бороться с глухотой [38]. Органоиды простаты были получены путём направленной дифференцировки ЭСК. С целью моделирования и исследования in vitro человеческого головного мозга и его заболеваний была создана трёхмерная культура органоидов клеток головного мозга, полученных из плюрипотентных стволовых клеток [5] [40] [41] [42] [43] [44] [45].

Церебральные органоиды англ. Cerebral organoid могут быть использованы для изучения нейруляции и других процессов нейрогенеза как простые модели сложных тканей мозга для изучения влияния токсинов и лекарств на ткани мозга путём их безопасного и экономичного первоначального скрининга, а также для получения образцов для ксенотрансплантации [46] [47].

При моделировании эпитеалиальных органов проблемой является разнообразие источников эпителиальных тканей, крайняя чувствительность пролиферативной активности эпителиальных клеток к внешним изменениям, а также ассоциированные с эпителиально-мезенхимальным переходом особенности, характерные исключительно для эпителиальных тканей [48].

Поскольку форма таких тканей в основном представляет собой стенку, ее восстановление связано с многослойной организацией и функционалом перистальтика , нервная регуляция. Данные особенности тканевой морфологии обобщают биологические проблемы, возникающие при поиске новых эффективных методов восстановительной и регенеративной хирургии стенок полых эпителиальных органов пищевод , желудок , кишечник , а также трубчатых структур желчный проток , мочеточник [49]. Исследованию кишечника человека помогут органоиды, полученные из эпителиальных клеток тонкой и толстой кишки.

С их помощью можно изучать стволовые клетки кишечника и механизмы нарушения физиологических функций желудочно-кишечного тракта [50] [51] , а также создавать опухолевые органоиды для изучения раковых заболеваний и скрининга лекарственных препаратов [52]. Техника выращивания клеток в виде сфероидов в висячей капле была использована для культивации клеток сосочкового слоя волосяных фолликулов человека. Было показано, что при выращивании этих клеток в виде сфероидов, когда клетки растут как бы в более естественном трёхмерном окружении и взаимодействуют друг с другом, они способны заново индуцировать образование волосяных фолликулов в коже человека [53].

Эта ткань потенциально может быть использована для фармакокинетических анализов и для создания привода мышц биороботов [54] [55] и протезов [56]. Более того выращенная in vitro биоинженерная мышца оказалась способна к развитию, регенерации и смогла прижиться после трансплантации её животному [57] [58] [59]. Разработана технология получения мышц из ИПСК , которые можно неограниченно размножать культивацией, что позволит выращивать мышечную ткань в больших количествах [60].

Из небольшого количества клеток носовой перегородки пациентов удалось вырастить хрящевую ткань, которая была использована для реконструкции носа после удаления онкообразования. По прошествии более одного года все пациенты были удовлетворены эстетическими и функциональными результатами операции и никаких отрицательных эффектов зарегистрировано не было [61]. Тканевые имплантаты , выращенные в лаборатории из собственных мышечных и эпителиальных клеток девочек-пациенток, которым требовалась операции по реконструкции вагины , после пластической операции не только успешно прижились, но и функционировали [62] [63].

Создана подложка и специальный инкубатор для выращивания человеческого пищевода из клеток пациента. Эта разработка в перспективе позволит сохранить жизнь новорожденным, родившимся без значительной части пищевода [64]. Важным препятствием при трансплантации тканей и органов является их отторжение. Даже если аллотрансплантация прошла успешно, пациенту с пересаженным органом как правило приходится всю оставшуюся жизнь принимать препараты, препятствующие отторжению.

Особенностью этих клеток является то, что образующиеся из них аллогенные от другого человека ткани не вызывают иммунной реакции и отторжения после трансплантации [65] [66]. Напечатанные органы пересаживали мышам, щитовидная железа которых была разрушена с помощью радиоактивного йода [67].

Результаты работы были представлены авторами на различных научных конференциях и опубликованы в рецензируемых изданиях для специалистов [68]. Учёные до сих пор не могут объяснить, как клетки самоорганизуются в сложные ткани. Упорядоченные структуры возникают из клеток без внешних сил или влияния. Позднее возникают центры организации, руководящие морфогенезом путём выделения ростовых факторов морфогенов с помощью градиентов, концентрации которых создают так называемые биополя [70] [71] [72].

Примером практического применения градиентов концентрации является индуцированный рост аксонов вдоль градиентов концентрации специфических цитокинов [73]. Процессом самоорганизации клеточной культуры в органоиды можно управлять, подбирая необходимые компоненты 3D среды. Важно отметить, что одинаковые органоиды можно получить, используя разные среды.

Для нормального функционирования и обновления клеткам тканей в организме необходим межклеточный матрикс , создающий, поддерживающий и регулирующий условия их существования в нише. Компоненты матрикса можно подразделить на две условные группы: структурные белки, такие как фибриллярные белки и гликозаминогликаны, и регуляторные белки, в том числе всевозможные ростовые факторы, матриклеточные белки белки семейства CCN, IGFBP, декорин и бигликан , ферменты металлопротеиназы и рецепторы интегрины.

Воссоздать такую сложную систему и архитектуру органа искусственным путём, например, с помощью 3D-биопринтинга , пока не представляется возможным. Однако учёные разработали технологии получения межклеточного матрикса из аллотрансплантатов донорских органов путём промывания их растворами детергентов, в процессе которого клетки донора удаляются и остается только бесклеточная матрица, все ещё сохраняющая архитектуру в том числе сеть кровеносных и лимфатических сосудов и матрицу нервной ткани , а также большинство регуляторных белков [75].

Затем эту матрицу засевают клетками реципиента и помещают в биореактор, причем могут быть использованы различные технологии заселения матрикса и его культивирования, в том числе комбинированные: например 3D-биопринтинг, статичное и динамическое культивирование [76]. В результате можно вырастить аутотрансплантат , который состоит из клеток реципиента и в теории не должен отторгаться его иммунной системой [77] [78] [79].

Подобная технология позволяет заселять полученную из сердца донора бесклеточную матрицу кардиомиоцитами , полученными из ИПСК реципиента, и выращивать из них функционирующую сердечную мышцу в инкубаторе, который снабжает их питательным раствором, а также воспроизводит некоторые параметры среды живого организма [80] [81]. Каркасом для протеза стала кость, выращенная из тканей надкостницы. Внутренняя поверхность органа создавалась из стволовых клеток и собственной слизистой пациента.

Биореактором, в котором новая трахея созревала в течение шести месяцев, послужили ткани грудной стенки больного. В результате инкубации в протезе сформировалась собственная сосудистая система [82]. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии , проверенной 27 января ; проверки требуют 27 правок. Current status of tissue engineering applied to bladder reconstruction in humans.

Trends in molecular medicine. Дата обращения 12 апреля Organoid modeling for cancer precision medicine. Genome Med. DOI : Generation of cerebral organoids from human pluripotent stem cells. Nat Protoc. Sheridan, Vasudha Surampudi, Raj R. Rao , Advances in the formation, use and understanding of multi-cellular spheroids, Expert Opinion on Biological Therapy, 12 10 , — DOI : Stem Cells — The influence of physiological matrix conditions on permanent culture of induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes.

Biomaterials, 35 26 , A role for matrix stiffness in the regulation of cardiac side population cell function.

A defined synthetic substrate for serum free culture of human stem cell derived cardiomyocytes with improved functional maturity identified using combinatorial materials microarrays.

Искусственные органы: человек умеет все

На этой неделе исследователи из Университета Уэйк-Форест представили новую, значительно усовершенствованную модель трехмерного принтера для печати органов. С его помощью удалось создать искусственную модель кости черепа, ухо и мышцу. Причем все органы, пересаженные лабораторным животным, прижились. Мы решили вспомнить, какие еще органы и ткани ученые уже умеют создавать искусственно, и как это делается сегодня. Практически любой орган человека состоит из трех тесно связанных структур. Во-первых, это соединительнотканный внеклеточный матрикс — разветвленная сеть коллагеновых волокон, которая придает органу форму и плотность, а также служит каркасом для клеток.

Скамейка запасных: какие искусственные органы уже нашли свое место в теле человека

Понятие, классификация и применение стволовых клеток. Эмбриональные, фетальные и постнатальные клетки. Клиническое применение стволовых клеток для лечения инфаркта. Опыт применения биологического материала в неврологии и нейрохирургии, эндокринологии.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Революция в медицине: искусственные органы спасут миллионы жизней

Ответы на вопросы Григорий:. В общем-то, основная проблема трансплантологии в мире — это дефицит донорских органов.

Человек, являясь биологическим существом, может подвергаться воздействиям окружающей среды и различным заболеваниям. Человеческий организм обладает некоторой износостойкостью, но из-за некоторых обстоятельствах ранение, болезнь, несчастный случай и т.

Я хочу получать новости от Popmech. Регистрируясь на сайте popmech. Таким образом обеспечивается заполнение клетками всего объема выращиваемого органа.

Искусственные органы

Распечатанные на 3D-принтере сосуды из стволовых клеток макак-резусов были имплантированы 30 животным. В Швейцарии ученые оптимизировали процесс выращивания органоидов в лабораторных условиях из собственных стволовых клеток пациента. Максимов еще в начале прошлого века, исследуя процесс кроветворения, затем А. Фриденштейн доказал наличие других, не только кроветворных стволовых клеток.

Еще вчера это относилось к области научной фантастики. Сегодня новейшая технология 3D-биопринтинга, или трехмерной печати органов, начинает развиваться в России.

Вы точно человек?

В настоящее время технология крайне ограниченно применяется на людях, позволяя выращивать для пересадки лишь относительно простые по внутреннему устройству органы, такие как мочевой пузырь [1] , кровеносные сосуды [2] или влагалище [3]. Такие органоиды используются учёными для изучения и моделирования органогенеза, моделирования опухолей и различных заболеваний, которым могут быть подвержены определенные органы, тестирования и скрининга на органоидах различных лекарственных препаратов и токсичных веществ, а также для экспериментов по замене органов или терапии повреждённых органов трансплантатами [4] [5]. Идея об искусственном выращивании человеческих органов появилась в середине XX века, с того момента, как людям начали пересаживать органы доноров. Даже при возможности пересаживать большинство органов пациентам, в настоящее время очень остро стоит вопрос донорства. Большое количество пациентов умирают, не дождавшись своего органа [6]. Искусственное выращивание органов в теории может спасти миллионы человеческих жизней.

Выращивание органов

Ответ юристов будет доступен в ленте вопросов Если вы хотите получить консультацию юриста еще оперативнее и подробнее сразу звоните по телефону горячей линии 8 93 50 На сайте "Юрист - онлайн" работают опытные юристы разных областей права и адвокаты с внушительной практикой. Мы не только даем консультации юриста онлайн, но и можем подготовить для Вас иски и жалобы в онлайн режиме по всей России. Консультация юриста адвоката Бесплатная консультация юриста онлайн Современные технологии открывают ряд возможностей для получения бесплатных юридических консультаций.

Шумаков В.И.//Вестник трансплантологии и искусственных органов, Наиболее интенсивно в стране изучается и решается проблема пересадки.

Мне вы очень помогли. Великолепные юристы работают в данной компании, и цены соответсвуют ценам на сайте не рублем. Судебные споры со страховыми компаниями Юридическая фирма Contract предлагает правовую поддержку на всех этапах споров со страховыми компаниями по взысканию положенных выплат.

Подпись представителя обычно включают в доверенность просто для того, чтобы лица, перед которыми он будет действовать от лица представляемого, могли удостовериться в подлинности его подписи на документах. Однако наличие такого реквизита в доверенности не обязательно. Крошкин Лев Леонидович, руководитель Юридической консультации Центрального административного округа.

Корейские и китайские производители Samsung и LG позиционируют свои кондиционеры и сплит системы в сравнительно более низком - дешевом ценовом диапазоне, чем конкуренты Hitachi и Panasonic, что несомненно сказывается на объеме продаж.

Кроме того в отличии от первых более дорогих производителей корейские и китайские бренды пытаются продавать выпускаемые ими кондиционеры и сплит системы через крупные торговые сети и интернет-магазины по всей Москве, Московской области и других регионов по минимальным - дешевым ценам. Не знаете, где искать ответы на интересующие правовые вопросы.

В этом случае страхователь должен посетить офис страховщика с паспортом, сертификатом ОСАГО и копией ДКП и написать заявление с просьбой вернуть часть страховой премии. К заявлению нужно приложить реквизиты счета для перечисления денежных средств.

Иногда страховые компании отказываются принимать заявление и требуют дополнительные документы.

В жизни каждого человека бывают ситуации, когда без грамотной юридической консультации просто не обойтись. Имущественные и трудовые разногласия, вопросы наследства, противоправные действия, нарушения интересов возникают довольно. Не обладая достаточными знаниями и не сталкиваясь прежде с подобными ситуациями, многие люди просто не знают, как поступить.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Искусственные органы научились выращивать в Курчатовском институте
Комментарии 4
Спасибо! Ваш комментарий появится после проверки.
Добавить комментарий

  1. slenisovla

    фигня..зачем..

  2. Виталий

    Хорошая подборка.Первая СУПЕР.Поддержую.

  3. Альбина

    ну......зачёт!!!

  4. Элеонора

    Вы шутите?