Адам мүшелерін трансплантациялау үшін өсіру: жетістіктері мен болашағы

Мазмұны:

Адам мүшелерін трансплантациялау үшін өсіру: жетістіктері мен болашағы
Адам мүшелерін трансплантациялау үшін өсіру: жетістіктері мен болашағы
Anonim

Адамзаттың, атап айтқанда ғылым мен техниканың постиндустриалды даму қарқыны соншалық, оларды 100 жыл бұрын елестету мүмкін емес еді. Бұрын тек танымал ғылыми фантастикада оқылатын нәрсе енді шынайы әлемде пайда болды.

ХХІ ғасырда медицинаның даму деңгейі бұрынғыдан жоғары. Бұрын өлімге әкелетін аурулар бүгінде сәтті емделуде. Алайда онкология, СПИД және басқа да көптеген аурулардың мәселелері әлі шешілген жоқ. Бақытымызға орай, жақын арада бұл мәселелердің шешімі табылып, оның бірі адам мүшелерін өсіру болады.

Биоинженерия негіздері

Биологияның ақпараттық негізін пайдаланып, өз мәселелерін шешу үшін аналитикалық және синтетикалық әдістерді қолданатын ғылымның пайда болғанына көп уақыт болған жоқ. Өз қызметі үшін техникалық ғылымдарды, негізінен математика мен физиканы пайдаланатын кәдімгі инженериядан айырмашылығы, биоинженерия ілгері жылжып, молекулалық биология түріндегі инновациялық әдістерді пайдаланады.

Молекулалық биология
Молекулалық биология

Жаңадан соғылған ғылыми-техникалық саланың негізгі міндеттерінің бірі – жасанды мүшелерді зақымданған немесе тозған науқастың денесіне одан әрі трансплантациялау мақсатында зертханалық жағдайда өсіру. Үш өлшемді жасушалық құрылымдарға сүйене отырып, ғалымдар әртүрлі аурулар мен вирустардың адам мүшелерінің қызметіне әсерін зерттеуде алға жылжуға мүмкіндік алды.

Өкінішке орай, әзірге бұл толыққанды мүшелер емес, тек қана органеллалар – рудименттер, тек эксперименттік үлгі ретінде пайдалануға болатын жасушалар мен ұлпалардың аяқталмаған жинағы. Олардың өнімділігі мен өмір сүру қабілеті тәжірибелік жануарларда, негізінен әртүрлі кеміргіштерде сыналады.

Тарихи анықтама. Трансплантология

Биоинженерияның ғылым ретінде өсуінің алдында биологияның және басқа ғылымдардың дамуының ұзақ кезеңі болды, оның мақсаты адам ағзасын зерттеу болды. 20 ғасырдың басында трансплантация оның дамуына серпін берді, оның міндеті донор органды басқа адамға трансплантациялау мүмкіндігін зерттеу болды. Донорлық органдарды біраз уақыт сақтауға қабілетті әдістерді құру, сондай-ақ тәжірибенің болуы және трансплантациялаудың егжей-тегжейлі жоспарлары әлемнің түкпір-түкпіріндегі хирургтарға 60-жылдардың аяғында жүрек, өкпе, бүйрек сияқты органдарды сәтті трансплантациялауға мүмкіндік берді.

Трансплантация процесі
Трансплантация процесі

Қазіргі уақытта трансплантация принципі науқастың өліміне қауіп төнген жағдайда ең тиімді болып табылады. Басты мәселе – донорлық органдардың өткір тапшылығы. Пациенттер мүмкінөз кезегін күтпей, жылдар бойы күту. Сонымен қатар, трансплантацияланған донор органы реципиенттің денесінде тамыр алмау қаупі жоғары, өйткені оны пациенттің иммундық жүйесі бөгде зат ретінде қарастырады. Бұл құбылысқа қарсы иммуносупрессанттар ойлап табылды, алайда олар емдейтін емес, мүгедек етеді - адамның иммунитеті апатты түрде әлсірейді.

Жасанды жасаудың трансплантациядан артықшылығы

Ағзаларды өсіру әдісі мен оларды донордан трансплантациялау арасындағы негізгі бәсекелестік айырмашылықтардың бірі - зертханада болашақ реципиенттің тіндері мен жасушалары негізінде мүшелерді жасауға болады. Негізінен белгілі бір тіндердің жасушаларына дифференциацияланатын дің жасушалары қолданылады. Ғалым бұл процесті сырттан басқара алады, бұл болашақта адамның иммундық жүйесі органнан бас тарту қаупін айтарлықтай төмендетеді.

Жасушалардан мүшелердің өсуі
Жасушалардан мүшелердің өсуі

Сонымен қатар, жасанды мүшелерді өсіру әдісі олардың шексіз санын шығарып, миллиондаған адамдардың өмірлік қажеттіліктерін қанағаттандыра алады. Жаппай өндіріс принципі органдардың бағасын айтарлықтай төмендетіп, миллиондаған адамдардың өмірін сақтап қалады және адамның өмір сүруін айтарлықтай арттырады және биологиялық өлім күнін кейінге қалдырады.

Биоинженериядағы жетістіктер

Бүгінгі таңда ғалымдар процесті бақылау үшін әртүрлі аурулар, вирустар мен инфекциялар сыналатын болашақ органдардың - органеллаларды өсіре алады.жұқпалы ауруларды жұқтыру және қарсы шараларды әзірлеу. Органеллалардың жұмысының табыстылығы оларды жануарлардың: қояндардың, тышқандардың денесіне трансплантациялау арқылы тексеріледі.

Заманауи жетістіктер
Заманауи жетістіктер

Сонымен қатар биоинженерияның толыққанды тіндерді жасауда, тіпті дің жасушаларынан мүшелерді өсіруде белгілі бір табысқа жеткенін, өкінішке орай, жұмысқа жарамсыздығына байланысты адамға әлі трансплантациялау мүмкін емес екенін атап өткен жөн. Дегенмен, қазіргі уақытта ғалымдар шеміршекті, қан тамырларын және басқа байланыстырушы элементтерді жасанды түрде жасауды үйренді.

Тері мен сүйектер

Жақында Колумбия университетінің ғалымдары құрылымы жағынан оны бас сүйегінің негізімен байланыстыратын төменгі жақ буынына ұқсас сүйек сынығын жасай алды. Фрагмент органдарды өсірудегі сияқты дің жасушаларын пайдалану арқылы алынды. Біраз уақыттан кейін израильдік Bonus BioGroup компаниясы кеміргіште сәтті сыналған адам сүйегін қалпына келтірудің жаңа әдісін ойлап тапты - жасанды өсірілген сүйек оның табандарының біріне ауыстырылды. Бұл жағдайда қайтадан дің жасушалары қолданылды, тек олар пациенттің май тінінен алынды және кейіннен гель тәрізді сүйек жақтауына орналастырылды.

Төменгі жақ
Төменгі жақ

2000 жылдардан бері дәрігерлер күйіктерді емдеу үшін мамандандырылған гидрогельдер мен зақымдалған теріні табиғи қалпына келтіру әдістерін қолданады. Заманауи тәжірибелік әдістер ауыр күйіктерді бірнеше күн ішінде емдеуге мүмкіндік береді. Skin Gun деп аталатын спрейлерзақымдалған бетінде науқастың дің жасушалары бар арнайы қоспасы. Сондай-ақ қан және лимфа тамырлары бар тұрақты жұмыс істейтін тері жасауда үлкен жетістіктер бар.

Жасушалардан өсетін мүшелер

Жақында Мичиган ғалымдары бұлшық ет тінінің зертханалық бөлігінде өсіре алды, бірақ ол бастапқыдан жарты есе әлсіз. Сол сияқты, Огайо ғалымдары ас қорытуға қажетті барлық ферменттерді шығара алатын үш өлшемді асқазан тіндерін жасады.

Жапондық ғалымдар іс жүзінде мүмкін емес нәрсені жасады - адамның толық жұмыс істейтін көзін өсірді. Трансплантациядағы мәселе көздің көру нервін миға бекіту әлі мүмкін емес. Техас штатында да өкпені биореакторда жасанды түрде өсіру мүмкін болды, бірақ қан тамырлары жоқ, бұл олардың жұмысына күмән келтіреді.

Даму перспективалары

Тарихтағы адамға жасанды жағдайда жасалған ағзалар мен тіндердің көпшілігін трансплантациялауға болатын сәт көп ұзамай қалады. Қазірдің өзінде әлемнің түкпір-түкпірінен келген ғалымдар жобаларды, тәжірибелік үлгілерді әзірледі, олардың кейбіреулері түпнұсқадан кем түспейді. Теріні, тістерді, сүйектерді, барлық ішкі ағзаларды біраз уақыттан кейін зертханаларда жасап, мұқтаж адамдарға сатуға болады.

Жаңа технологиялар
Жаңа технологиялар

Жаңа технологиялар да биоинженерияның дамуын жеделдетуде. Адам өмірінің көптеген салаларында кең тараған 3D басып шығарудың пайдалы болмақөсіп келе жатқан жаңа органдардың бөлігі ретінде. 3D биопринтерлері эксперименттік түрде 2006 жылдан бері қолданылып келеді және болашақта олар жасуша дақылдарын биоүйлесімді негізге көшіру арқылы биологиялық мүшелердің 3D жұмыс істейтін үлгілерін жасай алады.

Жалпы қорытынды

Мақсаты тіндер мен мүшелерді әрі қарай трансплантациялау үшін өсіру болып табылатын ғылым ретінде биоинженерияның дүниеге келгеніне көп уақыт болған жоқ. Оның алға жылжып келе жатқан қарқыны болашақта миллиондаған адамдардың өмірін сақтап қалатын маңызды жетістіктермен ерекшеленеді.

Дің жасушасынан өсетін сүйектер мен ішкі ағзалар онсыз да жетіспейтін донорлық органдардың қажеттілігін жояды. Қазірдің өзінде ғалымдардың көптеген әзірлемелері бар, олардың нәтижелері әлі онша өнімді емес, бірақ үлкен әлеуетке ие.

Ұсынылған: