שימוש ב- Decellized Lung Matrices עבור Airway Regeneration

כמה מחלות אוויריות, כולל stenosis tracheal, חסימת ברונכי, ואת תנאי ריאות שלב, מייצגים אתגר קליני משמעותי.טיפולים מסורתיים לעתים קרובות להסתמך על השתלה, אך מחסור תורם ודיכוי חיסוני לאורך החיים להגביל את הכדאיות שלהם. במהלך העשור האחרון, תרופות רגנרטיביות התקדמו אלטרנטיבה משכנעת: מזחלות אדולריות סינתטיות על ידי פסילה של תוכן ריאות שלה בעוד שחוקרים אידיאליים יכולים ליצור חום טבעי של דלקת ריאות (mway) עם התפתחות אופטית חדשה של דלקת ריאות (mtricity) חום טבעי).

מה הם Lung Matrices?

מריצה ריאות decellized היא למעשה ריאות כי כבר כימית ו enzymatically מעובד להסיר את כל התאים החיים, משאיר מאחור את ECM. ECM הוא רשת מורכבת של קולגן, elastin, proteoglycans, ו גליקופרוטאינים אשר נשמרים תאים מיקרו-חומריים אלה, אשר לעתים קרובות מבודדים תאים חשמליים, מבודדים ותפקוד מכני לרקמות ריאות.

תהליך הדה-תאיזציה: שלב אחר צעד

Decellization הוא הליך מאוזן בקפידה כי חייב להסיר את כל החומר התאי ללא להתפשר על ECM. התהליך בדרך כלל עוקב אחר שלבים אלה:

  1. (ב) [ה]הההכנה וההכנה: [ה] [ה] [ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ה] [ה] [ה]]]] [ההההההההההההההההההתחילה] [ה] [ה] [ה] [ה]]] [ההתחילה] [ה] [ה]] [ה]] [ה] [ה]]] [ה] [ה[ה] [ה]]] [ה[ה[ה[ה]]] [ה]] [ה[ה]]] [ה[ה]] [ה]]]]]]] [ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה]]]]]]]]] [ה[ה[ה[ה[ה]]]]]]]]]]] [ה[ה]]]] [ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה]]]]]]]]]]]]]]] [ה[
  2. (FLT:0) הפריוז עם חומרי ניקוי (FLT:1) - הריאות מתפוררות דרך עורקים הכפויים וטרצ'ה עם סוכנים כגון נתרן dodecyl sulfate (SDS), Triton X-100, ו deoxycholate. משככי תאיים אלה מחלחלים ומנצלים את התוכן הגרעיני.
  3. (FLT:0)WashingFLT:1 - לאחר טיפול מרתיע, הנבל הוא לשטוף ביסודיות עם חבלה מפוספט (PBS) כדי להסיר מרתיעים שאריות והריסות תאים.צעד זה קריטי כי הרתעה שמאל יכול להיות רעיל לתאי זרע חדשים.
  4. (FLT:0)Enzymatic העיכול (אופציונלי) ההרחבה:1) - כמה פרוטוקולים כוללים טיפול קצר DNase / RNase כדי לשבור חומצות ניוקליות של שאריות, עוד להפחית את הסיכון של הפעלה חיסונית על השתלה.
  5. (FLT:0) ,SterilizationFLT:1 - הספיד הסופי הוא סטריליזציה באמצעות gamma irradiation, ethylene oxide, או חומצה peracetic. Care נלקח כדי למנוע שטף חלבונים ECM.
  6. (FLT:0)Quality controlFLT:1 - matrix decellized מוערכ עבור תוכן DNA (בדרך כלל מתחת 50 ng / מ"ג משקל יבש), היעדר גרעינים גלויים, שימור חלבונים ECM (cogen, elastin, laminin), ושימור של שלמות מבנית באמצעות בדיקות מכניות ודמיות (למשל, מיקרו-CT, שלו).

מודלים בעלי חיים שונים - porcine, מוטנט, ו- non-human Primates - משמשים כדי לייעל את הפרוטוקולים האלה.הבחירה של חומרי ניקוי ו- perfusion משפיעים ישירות על הרכב ECM. לדוגמה, SDS הוא אגרסיבי ועשוי להסיר את גליקוזינוגליקים (GAGs) שהם חיוניים לאות תאים, בעוד פרוטוקולים קלים יותר באמצעות zPS או ניקוי חומרים אלה עשויים לשמור על שטח סחר סלולרי יותר.

Recellization: Seeding Cells on the Scaffold

לאחר שמטריקס ריאות מסולן מוכן, יש להתאים מחדש כדי להפוך ל- graft פונקציונלי. Recellization כרוך בהצגת תאים לתוך הנבל ולהדריך אותם למפות את התאים האנטומיים המתאימים. מקורות התא הנפוצים ביותר כוללים:

  • (FLT:0) נתיב אווירי אפיתלציית תאים 1:1 - מגובה באמצעות מברשת ברונכי או ביופסיה מן המטופל, הורחב בתרבות ולאחר מכן זרע.
  • (FLT:0) ,Induced pluripotent תאי גזע (iPSCs) 1Felople 1: - שונה לתוך תאים אפיתליאליים (מחוסנים, מטושטשים, מועדון ותאים ביים) או אלבווראר סוג I /II pneumocytes. iPSCs מציעים כמעט מספר תאים בלתי מוגבל, אך דורש פרוטוקולים קפדניים שונים.
  • (FLT:0) תאי גזע מינכימאל (MSCs)veFLT) 1 - דרייב ממח העצם, רקמת אדמדן, או חוט אוויריבי. MSCs מספקים תמיכה פרקרינית, דלקת מודולית, ויכול להבדיל לתוך פיברבסטוסטים ותאים שרירים חלקיים.
  • (ב) ,0) , עיין בתאים המתקדמים (EPCs)FLT:1 - ראה את תא ה-vascular כדי לשחזר את המיקרו-שקע, חיוני לכדאיות גניבת גניבת גניבת גניבת גניבת גניבת גניבת גניבת .

טכניקות קידוד כוללות אי-שקע סטטי, דינמיקה לראות בביולוגיסטים, ואת הפיוס הסדרתי. bioreactors הם בעלי ערך במיוחד כי הם יכולים לחקות זרימת אוויר פיזיולוגית ומיזוג, אשר מקדם הפצה תאים אחידים והזדקנות.עבור התחדשות אווירית, תשומת לב ממוקדת על ראיית המכשול הטרכיאלי או ברונכי עם תאים אפיתליאליים בעוד הצד האלקולי מקבל תאים מתקדמים, לאחר מכן, כדי להתאים את התאים המשתנים, לאחר מכן, לאחר מכן, הוא מסוגל להתאים את התאים המשתנים, לאחר מכן, לאחר מכן, כדי להתאים את התאים הפיזיים מתקדמים, לאחר זמן קצר, כדי להתאים את התאים המשתנים, לאחר מכן, הוא מסוגל להתאים את התאים המשתנים, לאחר מכן, כדי להתאים את התאים המשתנים, לאחר מכן, לאחר מכן, כדי להתאים את התאים התאיים, לאחר ימים יציבים, כדי להתאים את התאים המשתנים, לאחר מכן, לאחר מכן, כדי להתאים את התאים הפיזיים, כדי להתאים את התאים התאיים, לאחר מכן, לאחר מכן, כדי להתאים את התאים הפיזיים מתקדמים, כדי להתאים את התאים המשתנים, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, כדי להתאים את תאים מכניים מתקדמים, כדי להתאים את תאים מכניים מתקדמים, הוא מסוגל

תגיות Airway Regeneration

המטרה הקלינית העיקרית היא שיקום של דרכי אוויר שנפגעו, כולל המסלול, bronchi, ו bronchioles פלח.מספר תרחישים נחקרים בהגדרות קליניות מוקדמות וקדם:

החלפת טרצ'ל

פגמים טראצ'ל מטראומה, ניתוח גידול, או סטנוזיס מולד לעתים קרובות דורשים החלפת פלחאלי. Decellized אנושי או porcine tracheal grafts הושתלו בחולים עם תוצאות קצרות טווח מבטיחות. לדוגמה, החוקרים דיווחו על השימוש המוצלח הראשון של מסלול אנושי decellized או decelleda recelled עם תאים אפיתליאליים של המטופל ו-Cs נשאר פונקציה אחת, 000, היה קשה, עם תופעות לוואי, 000, 000, 000, 000, 000 זמן, 000, 000, 000, 000, 000, 000 כבר הוכחומחדשה היה קשה, 000, 000, 000 זמן, 000 כבר הוכח כי הוא כבר זמן רב.

תיקונים ברונצ'יאליים ו-Lobar

בחולים עם סרטן ריאות הדורשים שרוול request או lobectomy, ממא מורכב ממותק יכול לשמש כתמים או grafts ממולאים כדי להחליף פלחנים bronchial resected. מחקרים בבעלי חיים בחזירים להראות כי decelled bronchial bronchial זרע מושרש עם תאים אפיתליים אוטומטי להשתלב לתוך המסלול האוויר המארח ולשחזר צלולימנט בתוך חודשים תרגומים קליניים הוא פעיל במרכזים.

המונחים: Lung Revision

עבור נזק diffuse - כגון ב emphysema או pulmonary fibrosis -אשרל-lung decellization ו recellization נחקר כגשר או אלטרנטיבה להשתלה. במודלים פרה-קליניים, ריאות מוטותיים מחדש כבר השתלמו באופן אורתמי ונתמכת חילופי גז לתקופות קצרות (שעות עד ימים).

היתרונות של Decellized Matrices

  • (FLT:0) אדריכלות ילידית משומרת 1 - ECM שומרת על ההיררכיה המורכבת של הענף, מתן תמיכה מכנית אופטימלית והדרכה מרחבית עבור ארגון התא.
  • (FLT:0) BiocompatibilityofFLT:1 - ממאים ממולאים הם בעצם המסגרת התוספתית של המטופל (אם מתורם אנושי) או xenograft שניתן להפוך ללא חיסון על ידי הסרה סלולרית.
  • (FLT:0) ,Reduced תגובה חיסונית תגובה (FLT:1) - על ידי הסרת תאים התורם, גירויים אנטיגנים העיקריים הם מסולקים.למרות חלבונים ECM חי עדיין יכול לעורר תגובות חיסוניות קלות, הם בדרך כלל נסבלים היטב, במיוחד כאשר הספיפרע הוא recellized עם תאים אוטולוגיים.
  • (ב) ⁇ :0) כוח מכני של כוח עליון 1 (ECM) שומר על חוזק רב-עוצמה ואלסטיות דומה לריאות הילידים, מונע התמוטטות ושמירה על סבלנות במהלך הנשימה.
  • (FLT:0)Promotes תא קבצים מצורפת ותפקיד 1 - ECM מכיל ligands (למשל, fibronectin, laminin) וגורמי צמיחה (למשל, VEGF, TGF-β) התומכים הישרדות תאים, הבחנה, הגירה.

אתגרים והגבלות נוכחיות

למרות עבודה בסיסית מבטיחה, יש להתגבר על כמה מחסומים לפני שמטמים ריאות מסולקים הופכים לטיפול סטנדרטי.

Re סלולריization

לראות תאים לתוך גרף צפוף תלת-ממדי אינו טריוויאלי. תאים לעתים קרובות נכשל להגיע לעומק כולו של הממטריקס, עוזב אזורים תא.באוויר, האפיתליום חייב להיות כפוף לספק מחסום; פערים יכולים להוביל לזיהום וצלקות. Achieving הפצה אחידה לאורך כל של מסלול אנושי בגודל אנושי או brous נשאר אופטימיזציה של הנדסה שלילית עם סגסוגת עדיין לא להראות סגסוגת שלילית.

המונחים:

מריצה ריאות decellized שומרת על ה conduits הvascular שלה, אבל אלה conduits חייב להיות re-endothelialized כדי למנוע thrombosis ולספק חמצן לרקמות עמוקות יותר.ללא מיטה פונקציונלית capillary, ה-graft ישרוד רק אם הוא מאוד רזה (למשל, תיקון טרכיאלי) או מסתמך על דיפוזיה מרקמות הסובבות.

יציבות לטווח ארוך

שתלים מעוכבים בפני מתח מכני מנשימה, שיעול, שינויים מיקום. ECM scaffolds יכול לעבור עיצוב מחדש, פוטנציאל מוביל להשפלה, סטנוזה, או metaplasia. כמה מחקרים בבעלי חיים דיווחו על נטיות דמויות פחמימות בשכבות תת-קרקעיות, גרימת ניטור ארוך טווח במודלים גדולים של בעלי חיים (שב חזירים), הוא מתמשך להעריך, שיעורי זיהום, עמידות, ודלקת תפקודית.

סיקור וייצור הארדלס

מזחלות מאולמות הנגזרות מרקמות אנושיות מוסדרות כתאים אנושיים, רקמות, ומוצרים סלולריים ורקמות המבוססים על ה-HCT/Ps בארצות הברית, או כמוצרים רפואיים מתקדמים (ATMPs) באירופה. זה דורש בדיקות תורמות קפדניות, עיבוד סטנדרטי וקבינטציה.קביעת אבטחת איכות עבור הפיגום ביולוגי מורכב יותר מאשר מכשיר סינתטי בין ריאה, עדיין השפעה יעילה.

כיוונים עתידיים ומחקרים עתידיים

כדי להתמודד עם האתגרים האלה, החוקרים חוקרים חוקרים בוחנים כמה גישות חדשניות:

פרוטוקולי ECM Decellization

במקום גישה בגודל אחד בגודל של התאמה, פרוטוקולי הדה-תאמת עשויים להיות מותאמים לאזור של המסלול שיתקנו.לדוגמה, פרוטוקול לטרכיון טרכיאל עשוי להשתמש בהרתעה קלה יותר כדי לשמר את GAGs, בעוד פרוטוקול ל- ספקטרום ה- bronchial עשוי לאשר שימור רכיבי מלמברנה מתקדמים.

« « « « « « « « « « « « « «»SED REFIC REFED Saffolds

שילוב ECM עם פולימרים סינתטיים (למשל, PCL, PEG) יכול לשפר כוח מכני ומאפשר שחרור מבוקר של גורמי צמיחה.אלקטרוספון ננופיבר שכבות ניתן לשלב כדי לחזק אזורים חלשים כמו פגמים טרכיאלים. הפיגמופישנים היברידיים גם לאפשר הכללה של כימיה ביו-אוטוקונאלית לנספחים מותאמים לפטפטידים.

ב-Situ Recellization

במקום לטפח גרפט ביולוגי, כמה קבוצות לחקור השתלה של מריצה דה-תאית בתוספת chemoattractants כי לגייס תאים מארחים ב vivo. גישה זו "חופשית" יכול לפשט את הייצור ואת האישור הרגולטורי. מחקרים מוקדמים בפגמים tracheal להראות כי a decellized porcine ספוג עם גורם תאמני-חללי (-1) מושך שבועות פריגנציה וכתוצאה מכך.

אינטגרציה של Organoid ו- 3D Bioprinting

לונג אובסטרואידים שמקורם ב- iPSCs יכולים להיות מיקרו-דיסקלקים ונזרעים לנישות ספציפיות של ממטריקס decellized. בדומה, bioprinting 3D יכול להפקיד תאים ספציפיים לחולה הידרוגלים לתוך השפע כדי לתקן פגמים מקומיים - לדוגמה, הדפסה תאי אפיתל על פלח נצנצנצ'רטי מכום.

תרגום קליני: Efforts

כמה ניסויים קליניים מתקדמים או בתכנון.החוק במימון האיחוד האירופי "Regortium" הוא בדיקות מסלול אנושי decellized מסלול אנושי tracheal affold (HitAir) בשלב I /II הניסוי לחולים עם סטנצ'אז ארוך טווח טרמפוזיס מסלול ארוך, בסופו של דבר בארה"ב, ה- FDA העניקה את השם של תרופה עבור מסלול decelled pediatricaltragation pedamaltrasoation , בינתיים, חוקרים באוניברסיטת הרווארד, בדיקה ראשונית, בדיקה רפואית, עם בדיקה רפואית מלאה של אוניברסיטת הרווארד, בדיקה רפואית, ו-דלקת ריאות, בסוף, ו-דלקת ריאות, ו-דלקת ריאות, בסוף, עם בדיקה רפואית, עם בדיקה רפואית, עם בדיקה רפואית, עם בדיקה רפואית, עם אוניברסיטת ריאות, בדיקה ראשונית של אוניברסיטת הרווארד, עם בדיקה רפואית, בדיקה ראשונית של אוניברסיטת הרווארד, בדיקה רפואית לחלוטין.

מסקנה

מטבוליות ריאות Decellized מייצג פלטפורמה רבת עוצמה עבור ניוון אווירי, שילוב השלמות המבנית של השפע של הטבע עם הגמישות של הנדסה תאים מודרנית. בעוד אתגרים בהתאוששות, vascularization, ויציבות ארוכת טווח נמשכת, קצב החדשנות הוא מאיץ.עם המשך התקדמות בעיצוב ביולוגי, ביולוגיה תאי גזע, מדע רגולטורי, decellized הם מורכבים מחדר אווירי לא פעיל על ידי הקרמה אוויריתים לתוך הריאה בעתיד.

לקריאה נוספת, ראה את המשאבים החיצוניים הללו:

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) החלפה: 0 (בשיתוף פעולה)
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇