{"id":467215,"date":"2021-11-30T12:00:00","date_gmt":"2021-11-30T11:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/slf.dgstage.se\/sylf\/moderna-lakare\/?p=467215"},"modified":"2021-11-29T14:30:48","modified_gmt":"2021-11-29T13:30:48","slug":"pa-vag-mot-konstgjorda-organ","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/slf.se\/sylf\/moderna-lakare\/pa-vag-mot-konstgjorda-organ\/","title":{"rendered":"P\u00e5 v\u00e4g mot konstgjorda organ"},"content":{"rendered":"\n

Efter att i han m\u00e5nga \u00e5r forskat p\u00e5 neuroendokrina tum\u00f6rer och jobbat som \u00f6verl\u00e4kare inom endo-krinkirurgi p\u00e5 Sahlgrenska Universitetssjukhuset i G\u00f6teborg, bytte Lars K\u00f6lby bana och p\u00e5b\u00f6rjade en ST inom plastikkirurgi. En dag h\u00f6rde professor Paul Gatenholm fr\u00e5n Chalmers tekniska h\u00f6gskola av sig, och undrade om Lars K\u00f6lby ville samarbeta kring den nanocellulosa han precis varit med om att ta fram, och som l\u00e4mpade sig bra som ingrediens till biobl\u00e4ck.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

De hade en massa l\u00f6sningar, men inga problem.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

\u201dEnkelt uttryckt kan man s\u00e4ga att de hade en massa l\u00f6sningar, men inga problem och kom till oss f\u00f6r att se ifall vi hade n\u00e5gra problem som inte hade n\u00e5gra l\u00f6sningar. Vi slog v\u00e5ra p\u00e5sar ihop och har samarbetat sen dess\u201c, ber\u00e4ttar Lars K\u00f6lby.<\/p>\n\n\n\n

Blodk\u00e4rl en nyckel till framg\u00e5ng<\/strong>
Gruppen har gjort f\u00f6rs\u00f6k med biobl\u00e4ck inneh\u00e5llande broskceller, som skrivs ut i gridformat \u2013 ett tredimensionellt, v\u00e4ldigt finmaskigt n\u00e4t \u2013 och sedan opereras in i nakenm\u00f6ss (m\u00f6ss som saknar T-celler). I upprepade magnetkameraunders\u00f6kningar kunde gruppen se att m\u00f6ssens blodk\u00e4rl v\u00e4xte in i de implanterade broskbitarna och b\u00f6rjade f\u00f6rs\u00f6rja dem med blod.<\/p>\n\n\n\n

F\u00f6r att svara p\u00e5 den fr\u00e5gan implanterade vi sm\u00e5 bitar av biobl\u00e4ck i ryggen p\u00e5 m\u00f6ss.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

\u201dDet var fantastiskt att se MR-kontrasten komma farande i gridh\u00e5len. Det var alldeles fullt med blod-k\u00e4rl! Detta \u00e4r ett viktigt steg f\u00f6r att ta bioteknisk v\u00e4vnad fr\u00e5n laboratorieb\u00e4nken till klinisk praxis, att blodf\u00f6rs\u00f6rjningen \u00e4r s\u00e4krad\u201c, s\u00e4ger Lars K\u00f6lby.<\/p>\n\n\n\n

I gruppens senaste studie sk\u00f6rdades humant fett med fettsugning, och bearbetades sedan mekaniskt s\u00e5 att det fragmenterades i mikroskopiskt sm\u00e5 bitar. Det blandades sedan med alginat (en polysackarid som framst\u00e4lls av havst\u00e5ng), nanocellulosa och vatten till ett utskrivningsbart biobl\u00e4ck, och skrevs ut i sm\u00e5 kuber. \u00c4ven dessa kuber implan-terades i nakenm\u00f6ss.<\/p>\n\n\n\n

\u201dUpp till 100 dagar senare kollade vi p\u00e5 kuberna i mikroskop. De var helt perfekta, gula och fina, inget sp\u00e5r av n\u00e5gon nekros. Och det fanns massor av sm\u00e5 blodk\u00e4rl inne i dem \u2013 humana blodk\u00e4rl. N\u00e4r fettet hade fragmentiserats hade samma sak skett med de sm\u00e5 blodk\u00e4rl som fettet inneh\u00f6ll. N\u00e4r vi planterade in kuberna s\u00f6kte dessa blodk\u00e4rlsfragment upp varandra och kopplade ihop sig \u2013 och inte bara det, de kopplade ocks\u00e5 ihop sig med djurets blodomlopp\u201c, s\u00e4ger Lars K\u00f6lby.<\/p>\n\n\n\n

De kopplade ocks\u00e5 ihop sig med djurets blodomlopp.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

B\u00e4ttre resultat och tillg\u00e5ng med kroppsegen v\u00e4vnad<\/strong>
Det slutgiltiga m\u00e5let med Lars K\u00f6lbys och hans medarbetares forskning \u00e4r att kunna fylla i h\u00e5l-igheter fr\u00e5n kirurgi med kroppsegen v\u00e4vnad, till exempel efter br\u00f6stkirurgi i samband med br\u00f6stcancer.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

\u201dDet skulle bli en stor vinst f\u00f6r patienten att slippa en protes av silikon, som liksom alla fr\u00e4mmande material kapslas in med bindv\u00e4v och blir fibrotiskt. Kroppseget fett skulle sannolikt bli mjukare, och troligen ocks\u00e5 tolereras b\u00e4ttre av den str\u00e5lskadade v\u00e4vnaden; str\u00e5lskadad v\u00e4vnad i kombination med silikonproteser leder ofta till komplikationer p\u00e5 grund av inflammation\u201c, avslutar Lars K\u00f6lby.<\/p>\n\n\n\n

Vill skapa lungor i labb<\/strong>
S\u00e5 l\u00e4nge transplantationskirurgin har funnits, har det varit ett gap mellan antalet patienter som
beh\u00f6ver ett nytt organ och antalet tillg\u00e4ngliga organ. Detta g\u00e4ller inte minst f\u00f6r lungtransplantationer, som innehar en bottennotering i sammanhanget ur flera aspekter \u2013 f\u00e5 lungtransplantationer g\u00f6rs i j\u00e4mf\u00f6relse med andra organ och n\u00e4r de v\u00e4l g\u00f6rs \u00e4r utfallet i genomsnitt s\u00e4mre \u00e4n f\u00f6r till exempel njure och lever, p\u00e5 grund av kroniska avst\u00f6tningsreaktioner och infektioner.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Det stora behovet, och de h\u00e4lsovinster som laboratorieframst\u00e4llda lungor skulle kunna inneb\u00e4ra, var det som lockade forskaren Darcy Wagner in i 3D-bioskrivningsf\u00e4ltet, med fokus p\u00e5 just lungor. <\/p>\n\n\n\n

Darcy Wagner \u00e4r ursprungligen fr\u00e5n Ohio, USA, d\u00e4r hon f\u00f6rst tog en examen i maskinteknik vid Gonzaga University och sedan doktorerade inom biomedicinsk teknik vid University of Toledo. Efter en postdoc i Vermont, d\u00e4r hon forskade p\u00e5 decellularization (att isolera extracellul\u00e4rsubstans fr\u00e5n en v\u00e4vnad, som sedan kan anv\u00e4ndas som underlag f\u00f6r framv\u00e4xt av nya celler) blev hon allt mer \u00f6vertygad om att bioskrivning snarare var v\u00e4gen fram\u00e5t. Detta ledde till en postdoc i M\u00fcnchen, d\u00e4r hon fokuserade p\u00e5 stamceller i lungorna och hur de skulle kunna anv\u00e4ndas i bioskrivning av lungor. Under 2017 gick flyttlasset till Lunds universitet, d\u00e4r hon fortsatt att tampas med samma fr\u00e5ga: Hur ska vi kunna skapa en lunga i ett laboratorium?<\/p>\n\n\n\n

\u201dEn av de stora utmaningarna har varit att hitta ett optimalt material att skriva ut luftv\u00e4gar i. De flesta biobl\u00e4ck som redan anv\u00e4ndes inom forskningen var inte organspecifika, och d\u00e4r s\u00e5g vi stora m\u00f6jlig-heter till f\u00f6rb\u00e4ttring. S\u00e5 vi ville hitta ett som passade f\u00f6r just luftv\u00e4gar\u201c, s\u00e4ger Darcy Wagner.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

En av de stora utmaningarna har varit att hitta ett optimalt material att skriva ut luftv\u00e4gar i.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Blandning av havst\u00e5ng och celler<\/strong>
Kriterierna f\u00f6r ett biobl\u00e4ck \u00e4r m\u00e5nga. Det m\u00e5ste vara flytande i rumstemperatur, men det m\u00e5ste ocks\u00e5 kunna stelna snabbt. Wagners grupp valde alginat, f\u00f6r att det stelnar p\u00e5 nolltid n\u00e4r man tillf\u00f6r kalcium. Men alginat kan inte instruera cellerna att v\u00e4xa p\u00e5 ett speciellt s\u00e4tt, eftersom det \u00e4r fr\u00e4mmande f\u00f6r m\u00e4nniskokroppen. D\u00e4rf\u00f6r blandades alginatet med extracellul\u00e4rsubstans\u00a0fr\u00e5n m\u00e4nskliga lungor, som h\u00e4mtades fr\u00e5n delar av lungtransplan-tat som inte anv\u00e4nts vid transplantation, via ett samarbete med Thoraxkliniken p\u00e5 Sk\u00e5nes Universi-tetssjukhus.<\/p>\n\n\n\n

\u201dD\u00e4rifr\u00e5n fick vi ocks\u00e5 spillmaterial fr\u00e5n transplantationerna, till exempel det man s\u00e5gar bort f\u00f6r att kunna g\u00f6ra anastomoser, fr\u00e5n vilket vi kunde extra-hera lungstamceller. V\u00e5rt biobl\u00e4ck bestod allts\u00e5 av tre huvudingredienser: alginat, extracellul\u00e4rsubstans fr\u00e5n m\u00e4nskliga lungor samt lungstamceller\u201c, ber\u00e4ttar Darcy Wagner. <\/p>\n\n\n\n

M\u00f6ss med biobl\u00e4ck p\u00e5 ryggen<\/strong>
De 3D-skrivare som anv\u00e4ndes av gruppen \u00e4r vanliga 3D-skrivare som normalt skriver ut plast och d\u00e4rf\u00f6r h\u00e5ller v\u00e4ldigt h\u00f6ga temperaturer, de fick d\u00e4rf\u00f6r byggas om och programmeras om f\u00f6r att kunna skriva ut det k\u00e4nsligare biobl\u00e4cket som annars skulle ha skadats av s\u00e5 h\u00f6ga temperaturer. Med det nya biobl\u00e4cket lyckades gruppen skriva ut m\u00e4nskliga luftv\u00e4gar, som en m\u00e5nad senare in vitro, b\u00e5de h\u00f6ll sig \u00f6ppna och inneh\u00f6ll celler som differentierat sig till celler av den typ som finns i m\u00e4nskliga luftv\u00e4gar \u2013 b\u00e5de luftv\u00e4garnas glatta muskelceller och luftv\u00e4gsepitel. Biobl\u00e4cket verkade allts\u00e5 inneh\u00e5lla alla de n\u00f6dv\u00e4ndiga ingredienser som beh\u00f6vdes f\u00f6r att cellerna skulle prolifiera sig och differentiera sig. Men skulle det tolereras in vivo?<\/p>\n\n\n\n

\u201dF\u00f6r att svara p\u00e5 den fr\u00e5gan implanterade vi sm\u00e5 bitar av biobl\u00e4ck i ryggen p\u00e5 m\u00f6ss. M\u00f6ssen var knock out-m\u00f6ss som saknade T-celler, och p\u00e5 s\u00e4tt liknar patienter som st\u00e5r p\u00e5 immund\u00e4mpande behandling efter organtransplantation. M\u00f6ssen tolererade inte bara det fr\u00e4mmande materialet; vi kunde ocks\u00e5 se en \u00f6kad blodk\u00e4rlsbildning kring diskarna \u2013 f\u00f6rmodligen f\u00f6r att extracellul\u00e4rsubstansen inneh\u00e5ller tillv\u00e4xtfaktorer som specifikt fr\u00e4mjar k\u00e4rlnybildning\u201c, s\u00e4ger Darcy Wagner.<\/p>\n\n\n\n

Sp\u00e4nnande resultat, \u00e4ven om m\u00e5nga fr\u00e5gor kvar-st\u00e5r. Till exempel \u2013 hur ska man f\u00e5 till alveolerna?\u00a0<\/strong>
\u201dI nul\u00e4get kan skrivarna som finns p\u00e5 marknaden inte skriva ut s\u00e5 tunna lager celler att ett gasutbyte skulle kunna vara m\u00f6jligt, och fr\u00e5gan \u00e4r om de n\u00e5gonsin kommer att kunna det. Vi f\u00e5r kanske titta p\u00e5 andra l\u00f6sningar d\u00e4r.\u201c<\/p>\n\n\n\n

M\u00f6ssen tolererade inte bara det fr\u00e4mmande materialet; vi kunde ocks\u00e5 se en \u00f6kad blodk\u00e4rlsbildning kring diskarna.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Skulle man kunna t\u00e4nka sig en l\u00f6sning d\u00e4r alveoler v\u00e4xer ut fr\u00e5n bronkiolerna?<\/strong>
\u201dKanske. Om det kan ske i vuxen lungv\u00e4vnad \u00e5terst\u00e5r att se. Det \u00e4r l\u00e5ng v\u00e4g kvar f\u00f6rst\u00e5s, men om man i slut\u00e4ndan skulle kunna lyckas skapa en konst-gjord lunga, med celler fr\u00e5n patienten sj\u00e4lv, s\u00e5 att denna inte beh\u00f6ver st\u00e5 p\u00e5 livsl\u00e5ng immunsh\u00e4mmande behandling \u2013 d\u00e5 skulle det vara den heliga graalen\u201c, avslutar Darcy Wagner. <\/p>\n\n\n\n

KORT FAKTA OM DARCY WAGNER<\/strong><\/p>\n\n\n\n