‘Jantung hantu’: Dibina daripada perancah babi dan sel pesakit, penemuan jantung ini mungkin akan siap untuk pemindahan kepada manusia tidak lama lagi

“Ia sebenarnya mengubah hidup saya,” kata Taylor, yang mengarahkan penyelidikan perubatan regeneratif di Texas Heart Institute di Houston sehingga 2020. “Saya berkata kepada diri saya sendiri, ‘Ya ampun, itulah kehidupan.’ Saya mahu memikirkan bagaimana dan mengapa, dan mencipta semula itu untuk menyelamatkan nyawa.”

Matlamat itu telah menjadi kenyataan. Pada hari Rabu di persidangan Life Itself, acara kesihatan dan kesejahteraan yang dibentangkan dengan kerjasama CNN, Taylor menunjukkan kepada penonton perancah jantung babi yang diselitkan dengan sel stem manusia — mencipta jantung manusia yang berdaya maju dan tidak akan ditolak oleh tubuh. kenapa? Kerana ia diperbuat daripada tisu orang itu sendiri.

“Kini kita benar-benar boleh membayangkan membina jantung manusia yang diperibadikan, mengambil pemindahan jantung daripada prosedur kecemasan di mana anda sangat sakit, kepada prosedur yang dirancang,” kata Taylor kepada penonton.

“Itu mengurangkan risiko anda dengan menghapuskan keperluan untuk (antirejection) ubat, dengan menggunakan sel anda sendiri untuk membina jantung itu ia mengurangkan kos … dan anda tidak berada di hospital sekerap supaya ia meningkatkan kualiti hidup anda,” dia berkata.

Debut di atas pentas bersamanya ialah BAB, robot Taylor yang bersusah payah mengajar untuk menyuntik sel stem ke dalam bilik hati hantu di dalam persekitaran yang steril. Semasa penonton di Life Itself menonton BAB berfungsi dalam persekitaran steril, Taylor menunjukkan video jisim putih mutiara yang dipanggil “hati hantu” mula menjadi merah jambu.

“Ia adalah usaha pertama untuk benar-benar menyembuhkan pembunuh nombor satu lelaki, wanita dan kanak-kanak di seluruh dunia — penyakit jantung. Dan kemudian saya mahu menyediakannya kepada semua orang,” kata Taylor disambut tepukan penonton.

“Dia tidak pernah berputus asa,” kata Michael Golway, pencipta utama BAB dan presiden serta Ketua Pegawai Eksekutif Advanced Solutions, yang mereka bentuk dan mencipta platform untuk membina tisu manusia.

“Pada bila-bila masa, Dr. Taylor boleh dengan mudah berkata ‘Saya sudah selesai, ini tidak akan berjaya. Tetapi dia bertahan selama bertahun-tahun, melawan halangan untuk mencari jenis sel yang betul dalam kuantiti yang betul dan keadaan yang sesuai untuk membolehkan sel-sel itu gembira dan berkembang.”

Melahirkan hati

Ketertarikan Taylor terhadap hati yang semakin meningkat bermula pada tahun 1998, apabila dia menjadi sebahagian daripada pasukan di Universiti Duke yang menyuntik sel ke dalam jantung arnab yang gagal, mencipta otot jantung baharu. Walau bagaimanapun, apabila percubaan bermula pada manusia, proses itu terkena atau terlepas.

“Kami meletakkan sel ke dalam kawasan jantung yang rosak atau berparut dan berharap ia akan mengatasi kerosakan sedia ada,” katanya kepada CNN. “Saya mula berfikir: Bagaimana jika kita boleh menyingkirkan persekitaran yang buruk itu dan membina semula rumah itu?”

Kejayaan pertama Taylor datang pada tahun 2008 apabila dia dan pasukan di Universiti Minnesota membasuh sel-sel daripada jantung tikus dan mula bekerja dengan rangka lut sinar yang ditinggalkan.

Tidak lama kemudian, dia lulus menggunakan hati babi, kerana persamaan anatominya dengan hati manusia.

“Kami mengambil hati babi, dan kami membasuh semua sel dengan syampu bayi yang lembut,” katanya. “Apa yang tinggal ialah matriks ekstraselular, rangka kerja telus yang kami panggil ‘jantung hantu.’

“Kemudian kami memasukkan sel-sel saluran darah dan membiarkannya tumbuh di matriks selama beberapa minggu,” kata Taylor. “Itu membina cara untuk memberi makan kepada sel yang akan kami tambah kerana kami telah membina semula saluran darah ke jantung.”

Langkah seterusnya adalah untuk mula menyuntik sel stem yang tidak matang ke dalam kawasan perancah yang berbeza, “dan kemudian kami terpaksa mengajar sel bagaimana untuk membesar.”

“Kita mesti merangsang mereka secara elektrik, seperti perentak jantung, tetapi sangat lembut pada mulanya, sehingga mereka menjadi lebih kuat dan lebih kuat. Mula-mula, sel di satu tempat akan berkedut, kemudian sel di tempat lain berkedut, tetapi mereka tidak bersama,” kata Taylor. . “Lama kelamaan mereka mula berhubung antara satu sama lain dalam matriks dan kira-kira sebulan, mereka mula berdegup bersama sebagai jantung. Dan biar saya beritahu anda, ia adalah detik ‘wow’!”

Tetapi itu bukan pengakhiran “memberi ibu” yang terpaksa dilakukan oleh Taylor dan pasukannya. Kini dia mesti memupuk jantung yang baru muncul dengan memberikan tekanan darah dan mengajarnya mengepam.

“Kami mengisi ruang jantung dengan darah tiruan dan membiarkan sel-sel jantung menekannya. Tetapi kami mesti membantu mereka dengan pam elektrik, atau mereka akan mati,” jelasnya.

Sel-sel juga diberi oksigen daripada paru-paru buatan. Pada hari-hari awal semua langkah ini perlu dipantau dan diselaraskan dengan tangan 24 jam sehari, 7 hari seminggu, kata Taylor.

“Hati perlu makan setiap hari, dan sehingga kami membina kepingan yang memungkinkan untuk memantau secara elektronik hati seseorang terpaksa melakukannya — dan tidak kira sama ada ia Krismas atau Hari Tahun Baru atau hari lahir anda, ” dia berkata. “Ia memerlukan kumpulan orang yang luar biasa yang telah bekerja dengan saya selama bertahun-tahun untuk menjayakannya.”

Tetapi apabila Taylor dan pasukannya melihat hasil keibubapaan mereka, apa-apa pengorbanan yang mereka lakukan menjadi tidak penting, “kerana kemudian keindahan berlaku, keajaiban,” katanya.

“Kami telah menyuntik jenis sel yang sama di mana-mana di dalam hati, jadi mereka semua bermula sama, ” kata Taylor. “Tetapi sekarang apabila kita melihat di dalam ventrikel kiri, kita mendapati sel jantung ventrikel kiri. Jika kita melihat di dalam atrium, ia kelihatan seperti sel jantung atrium, dan jika kita melihat di dalam ventrikel kanan, ia adalah sel jantung ventrikel kanan,” katanya. berkata.

“Jadi dari masa ke masa mereka telah berkembang berdasarkan tempat mereka mendapati diri mereka dan membesar untuk bekerja bersama-sama dan menjadi hati. Alam semula jadi menakjubkan, bukan?”

Berbilion dan berbilion sel stem

Apabila ciptaannya mula hidup, Taylor mula bermimpi tentang satu hari apabila jantung prototaipnya boleh dihasilkan secara besar-besaran untuk beribu-ribu orang dalam senarai pemindahan, kebanyakannya mati semasa menunggu. Tetapi bagaimana anda membuat skala hati?

“Saya menyedari bahawa untuk setiap gram tisu jantung yang kami bina, kami memerlukan satu bilion sel jantung, ” kata Taylor. “Ini bermakna untuk jantung manusia bersaiz dewasa kita memerlukan sehingga 400 bilion sel individu. Kini, kebanyakan makmal berfungsi dengan sejuta atau lebih sel, dan sel-sel jantung tidak membahagi, yang menyebabkan kita menghadapi dilema: Di manakah ini akan sel datang dari?”

Jawapannya tiba apabila penyelidik bioperubatan Jepun Dr. Shinya Yamanaka mendapati sel kulit dewasa manusia boleh diprogramkan semula untuk berkelakuan seperti sel stem embrionik atau “pluripotent”, yang mampu berkembang menjadi mana-mana sel dalam badan. Penemuan 2007 memenangi saintis a hadiah Nobeldan “sel stem pluripotent terdorong (iPS)” beliau tidak lama kemudian dikenali sebagai “faktor Yamanaka.”

“Kini buat pertama kalinya kita boleh mengambil darah, sumsum tulang atau kulit daripada seseorang dan mengembangkan sel daripada individu itu yang boleh bertukar menjadi sel jantung, ” kata Taylor. “Tetapi skalanya masih besar: Kami memerlukan berpuluh bilion sel. Kami mengambil masa 10 tahun lagi untuk membangunkan teknik untuk melakukannya.”

Penyelesaian? Serat sarang lebah seperti lebah, dengan beribu-ribu lubang mikroskopik di mana sel boleh melekat dan dipelihara.

“Serat menyerap nutrien seperti penapis kopi, sel-sel mempunyai akses kepada makanan di sekelilingnya dan membolehkan mereka berkembang dalam jumlah yang lebih besar. Kita boleh pergi daripada kira-kira 50 juta sel kepada satu bilion sel dalam seminggu,” Taylor berkata. “Tetapi kita memerlukan 40 bilion atau 50 bilion atau 100 bilion, jadi sebahagian daripada sains kita sejak beberapa tahun kebelakangan ini telah meningkatkan bilangan sel yang boleh kita kembangkan.”

Isu lain: Setiap hati memerlukan persekitaran yang bersih tanpa bahan cemar untuk setiap langkah proses. Setiap kali campur tangan perlu dilakukan, dia dan pasukannya menghadapi risiko membuka hati kepada jangkitan — dan kematian.

“Adakah anda tahu berapa lama masa yang diperlukan untuk menyuntik 350 bilion sel dengan tangan?” Taylor bertanya kepada penonton Life Itself. “Bagaimana jika anda menyentuh sesuatu? Anda hanya mencemarkan seluruh hati.”

Sebaik sahaja makmalnya mengalami kerosakan elektrik dan semua jantung mati. Taylor dan pasukannya hampir tidak dapat dihiburkan.

“Apabila sesuatu berlaku kepada salah satu hati ini, ia memusnahkan kita semua,” kata Taylor. “Dan ini akan kedengaran pelik daripada seorang saintis, tetapi saya terpaksa belajar untuk menguatkan hati saya sendiri secara emosi, mental, rohani dan fizikal untuk melalui proses ini.”

Dr. Doris Taylor (kiri) sedang mengajar BAB robot itu cara menyuntik sel stem dengan betul ke dalam hati hantu.

Masukkan BAB, singkatan untuk BioAssemblyBot, dan buaian “uber-steril” yang dicipta oleh Advance Solutions yang boleh menahan jantung dan mengangkutnya antara setiap langkah proses sambil mengekalkan persekitaran bebas kuman. Taylor kini telah mengajar BAB proses khusus untuk menyuntik sel-sel yang telah dibangunkannya dengan susah payah sepanjang dekad yang lalu.

“Apabila Dr. Taylor menyuntik sel, dia telah mengambil masa bertahun-tahun untuk memikirkan tempat untuk menyuntik, berapa banyak tekanan yang perlu diletakkan pada picagari, dan kelajuan dan kadar terbaik untuk menambah sel,” kata pencipta BAB, Golway.

“Robot boleh melakukannya dengan cepat dan tepat. Dan seperti yang kita tahu, tiada dua jantung yang sama, jadi BAB boleh menggunakan ultrasound untuk melihat di dalam laluan vaskular jantung tertentu itu, di mana Dr. Taylor bekerja buta, boleh dikatakan, ” tambah Golway. “Sungguh menggembirakan untuk menonton — ada kalanya rambut di belakang leher saya benar-benar berdiri.”

Taylor meninggalkan akademi pada 2020 dan kini sedang bekerjasama dengan pelabur swasta untuk membawa ciptaannya kepada orang ramai. Jika pemindahan kepada manusia dalam ujian klinikal yang akan datang berjaya, hati hibrid peribadi Taylor boleh digunakan untuk menyelamatkan beribu-ribu nyawa di seluruh dunia.

Di AS sahaja, kira-kira 3,500 orang berada dalam senarai menunggu pemindahan jantung pada 2021.

“Itu tidak mengira orang yang tidak pernah membuat senarai itu, kerana umur atau kesihatan mereka,” kata Taylor. “Jika anda seorang wanita kecil, jika anda minoriti yang kurang diwakili, jika anda seorang kanak-kanak, peluang untuk mendapatkan organ yang sepadan dengan badan anda adalah rendah.

Jika anda mendapat jantung, ramai orang jatuh sakit atau kehilangan jantung baru mereka dalam tempoh sedekad. Kita boleh mengurangkan kos, kita boleh meningkatkan akses, dan kita boleh mengurangkan kesan sampingan. Ia menang-menang-menang.”

Taylor juga boleh membayangkan satu hari apabila orang menyimpan sel stem mereka sendiri pada usia muda, mengeluarkannya daripada simpanan apabila diperlukan untuk membesarkan jantung — dan suatu hari nanti malah paru-paru, hati atau buah pinggang.

“Katakan mereka mempunyai penyakit jantung dalam keluarga mereka,” katanya. “Kita boleh merancang lebih awal: Kembangkan sel mereka kepada bilangan yang kita perlukan dan bekukan mereka, kemudian apabila mereka didiagnosis dengan kegagalan jantung, tarik perancah dari rak dan bina jantung dalam masa dua bulan.

“Saya hanya berbesar hati dan bertuah untuk melakukan kerja ini, dan berbangga di mana kita berada,” tambahnya. “Teknologi sudah sedia. Saya harap semua orang akan bersama-sama dengan kami untuk perjalanan kerana ini mengubah permainan.”

We want to say thanks to the writer of this post for this incredible content

‘Jantung hantu’: Dibina daripada perancah babi dan sel pesakit, penemuan jantung ini mungkin akan siap untuk pemindahan kepada manusia tidak lama lagi


Visit our social media profiles and other pages related to themhttps://paw6.info/related-pages/