Сущность и стратегия тканевой инженерии как отрасли медицины и биологии. Причины потребности в клеточных технологиях и биоинженерии. Главные принципы современной тканевой инженерии. Основные проблемы, возникающие при разработке биоинженерной печени.
Аннотация к работе
Тканевая инженерия печенитканевая инженерия (англ. tissue engineering ) - создание новых тканей и органов для терапевтической реконструкции поврежденного органа посредством доставки в нужную область опорных структур, клеток , молекулярных и механических сигналов для регенерации.Актуальность В 2000 г. потребность в трансплантации в США составляла: - сердечно-сосудистые заболевания - 5,8 млн. человек; - аутоиммунные болезни - 30 млн.; - диабет - 12 млн.; - остеопороз - 10 млн.; - онкология - 8,2 млн.; - болезнь Альцгеймера - 5,5 млн.; - болезнь Паркинсона - 5,5 млн.; - серьезные ожоги - 300 тыс.; - повреждения спинного мозга - 250 тыс.; - пороки развития - 150 тыс . • Во многом аналогичные тенденции наблюдаются в РБ.Причина потребности в клеточных технологиях, биоинженерии •Современная медицина неспособна вылечить (только коррекция) хронические заболевания, которые у взрослых людей сопровождаются замещением паренхимы на соединительную ткань с образованием рубцов; • Стимуляция регенерации часто сопровождается развитием опухолевого процесса. 1134 • В США и Европе только 15-25 % пациентов находят совместимого донора органов и тканей; • Потребность в донорской печени составляет 10 органов на 1 млн. человек; • Только 2 из 10 человек доживают до трансплантации печени; • Пересадка 3-5 % гепатоцитов (аллогенных или эмбриональных) компенсирует на время печеночную недостаточность .Цена вопроса • Курсовая полихимиотерапия для лечения онкологических заболеваний (требуется 5-6 курсов)-общая стоимость до 400 тыс. $. • Вывод: цены сопоставимы, но биоинженерия дает надежду на излечение или длительную ремиссию.С тратегия тканевой инженерии 1.отбор и культивирование собственных или донорских стволовых клеток ; 2.разработка специального носителя для клеток (матрицы) на основе биосовместимых материалов ; 3.нанесение культуры клеток на матрицу и размножение клеток в биореакторе со специальными условиями культивирования ; 4.непосредственное внедрение тканеинженерной конструкции в область пораженного органа или предварительное размещение в области, хорошо снабжаемой кровью, для дозревания и формирования микроциркуляции внутри конструкции (префабрикация )Основные принципы современной тканевой инженерии1. Принцип подготовки клеток к трансплантации Не менее 30 % вводимых стволовых клеток не работает или гибнет при введении в организм вследствие: - биологической инертности стволовых клеток; - включения механизмов апоптоза (некроза при большой массе клеток) в патологическом очаге (ишемия, гипоксия, ацидоз, гипертермия). • Для снижения потерь и увеличения эффективности терапии необходимо перед трансплантацией провести подготовку (адаптацию) клеток: - активировать стволовые клетки к делению неспецифическими (физико-химическими) и специфическими (факторы роста и дифференцировки, цитокины) воздействиями; - повысить устойчивость к неблагоприятным факторам: снижение концентрации кислорода до 2-5% (управляемая гипоксия), повышение температуры до 40-41о С (управляемая гипертермия).