Rusztowania do inżynierii tkankowej serca
Skuteczne leczenie chorób układu krążenia często utrudnia brak odpowiedniej tkanki do uzupełnienia uszkodzeń mięśnia sercowego, zastawek serca lub zajętych chorobowo naczyń. Opracowanie lepszych materiałów na protezy do zastosowania w chorobach układu krążenia jest zadaniem ambitnym i obiecującym. Prowadzony na dużą skalę projekt europejski BIOSCENT przeprowadziło konsorcjum ekspertów z dziedziny medycyny regeneracyjnej i inżynierii tkankowej. Ogólnym celem było stworzenie wielofunkcyjnych, bioaktywnych rusztowań polimerowych, zdolnych do kierowania tworzenia tkanek układu krążenia z dojrzałych komórek macierzystych. Projekt ustanowiono na 5 lat i wzięło w nim udział 15 partnerów będących przedstawicielami przemysłu i instytucji badawczych. Celem projektu BIOSCENT była regeneracja trzech tkanek układu krążenia: mięśnia sercowego, naczynia krwionośnego i zastawki serca. W trakcie realizacji projektu analizowano dwie metody. Jedna, bardziej tradycyjna, korzystała z inżynierii tkankowej in vitro i polegała na hodowaniu komórek macierzystych na rusztowaniu tkankowym i wszczepianiu ich w postaci protezy. Druga zasadzała się na inżynierii tkankowej in situ i polegała na wszczepianiu rusztowań bioaktywnych, które rekrutowałyby własne komórki macierzyste pacjenta i umożliwiały kierowaną regenerację tkanki. Metoda in situ pozwala uniknąć ryzyka i trudności związanych z ekspansją, różnicowaniem i organizacją komórek, a także wszczepianiem biograftu. Opracowano cztery typy rusztowań do inżynierii tkankowej in vitro i in situ: łata sercowa i wstrzykiwane rusztowanie sercowe do regeneracji mięśnia sercowego, naczyń i zastawek serca. W przypadku każdego typu rusztowania zintegrowano polimery, źródła komórek macierzystych i sygnały kontrolujące regenerację w celu uzyskania bioaktywnych prototypów. Ogółem zbadano in vitro 48 prototypów. Najlepsze z nich zostały następnie poddane testom in vivo: pięć łat sercowych, trzy wstrzykiwane rusztowania sercowe, pięć produktów do regeneracji zastawek serca i cztery do regeneracji naczyń krwionośnych. Wyniki badań in vivo były bardzo obiecujące, zwłaszcza w przypadku łaty sercowej i produktów do wstrzykiwania. Konieczne są dalsze prace nad udoskonaleniem prototypów i badania in vivo na dużych zwierzętach, aby w ciągu 3–5 lat możliwe było zastosowanie produktu po raz pierwszy u ludzi.
Słowa kluczowe
Rusztowania, inżynieria tkankowa, choroby układu krążenia, komórki macierzyste, bioaktywny
