21
Jun

Tissue Engineered Vascular Grafts: การบำบัดแบบใหม่สำหรับหลอดเลือดหัวใจตีบ

แม้จะมีการวิจัยมากกว่า 50 ปีในด้านวัสดุสังเคราะห์ แต่กลุ่มหลอดเลือดดำและหลอดเลือดแดงพื้นเมืองมักใช้สำหรับกระบวนการสร้างหลอดเลือดในการผ่าตัดหัวใจ

แม้จะมากกว่า 50 ปีของการวิจัยในด้านวัสดุสังเคราะห์, Guest Posting native Vein and Artery segments มักใช้สำหรับขั้นตอน Revascularization ในการผ่าตัดหัวใจ น่าเสียดายที่เส้นเลือดหรือหลอดเลือดแดงไม่สามารถใช้ได้กับอุปกรณ์ต่อพ่วงหรือหลอดเลือดหัวใจ รับจดทะเบียนบริษัทในทางกลับกันการปลูกถ่ายอวัยวะเทียมจะไม่เติบโตไปพร้อมกับร่างกายและต้องเปลี่ยนบ่อยครั้ง มากกว่าการปลูกถ่ายอวัยวะจะไวต่อการติดเชื้อ ความทนทานต่ำ และการกลายเป็นปูนเมื่อถูกโจมตีโดยระบบภูมิคุ้มกัน แต่การพัฒนาการปลูกถ่ายอวัยวะที่ออกแบบโดยเนื้อเยื่อที่ใช้งานได้ (TEVG) โดยใช้เทคนิคทางวิศวกรรมเนื้อเยื่อและหลักการทางวิศวกรรมมีศักยภาพที่จะส่งผลกระทบอย่างมากต่อการทำศัลยกรรมบายพาสหลอดเลือดหัวใจและหลอดเลือดส่วนปลาย

ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา TEVG นักวิจัยได้ใช้เซลล์ผสมของหลอดเลือดในการต่อกิ่ง อย่างไรก็ตาม ต้นทุนและกำลังคนในการเก็บเกี่ยวและเพาะเลี้ยงเซลล์นั้นเป็นภาระหนักเกินไป เพื่อเอาชนะปัญหาดังกล่าว Dr. Toshiharu Shinoka และ Dr. Christopher Breuer จากโรงพยาบาล Yale New Haven ได้พัฒนาวิธีการรักษาแบบใหม่สำหรับหลอดเลือดหัวใจตีบ พวกเขาใช้วิธีการที่สร้างสรรค์และมีประสิทธิภาพสูงในการสร้าง TEVG พวกเขาใช้นั่งร้านสังเคราะห์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ซึ่งทำมาจากวัสดุชนิดเดียวกับไหมเย็บที่ดูดซับได้ และเพาะเซลล์ของแต่ละคนลงบนนั้น โครงนั่งร้านจะสลายตัวโดยการไฮโดรไลซิส ท้ายที่สุดเหลือเพียงหลอดเลือดที่มีชีวิตซึ่งสร้างจากเซลล์ที่มีเมล็ดในผู้ป่วย วัสดุนั่งร้านที่มีเอกลักษณ์เฉพาะมีความสำคัญต่อกระบวนการ เนื่องจากสามารถย่อยสลายได้ทุกคนและมีความแปรปรวนเพียงเล็กน้อย [1]

การสร้าง TEVG เริ่มต้นด้วยการเก็บเกี่ยวเซลล์สำหรับการปลูกถ่ายโดยใช้ไขกระดูก โดยสอดเข็มเข้าไปในเยื่อหุ้มสมองของกระดูกไขสันหลังและไขกระดูก ไขกระดูกถูกดึงขึ้นและคั่นด้วยการหมุนเหวี่ยงด้วยความหนาแน่น ซึ่งทำให้ได้เซลล์นิวเคลียสเดี่ยวแบบแห้งของไขกระดูกที่ถูกเพาะลงบนโครงโดยตรงโดยการปิเปต โครงนั่งร้านที่ใช้ประกอบด้วยกรดโพลิไกลโคลิกและเอปซิลอน-คาโปรแลกโตน/แอล-แลคไทด์ จากนั้นนั่งร้านที่เพาะแล้วจะถูกฟักในพลาสมาของผู้ป่วยเป็นเวลาสองชั่วโมงเพื่อยึดเซลล์เข้ากับโครง [2] ตอนนี้การปลูกถ่ายอวัยวะพร้อมสำหรับการฝัง

หลังจากฝัง TEVG ในลูกแกะแล้ว Dr. Breuer และ Dr. Shinoka พบว่าการต่อกิ่งของพวกมันนั้นใช้งานได้จริง มีขนาดโตขึ้นจริง ๆ และปรับรูปแบบตัวเองเป็นวาล์วในโฮสต์ แต่ผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจก็คือ สเต็มเซลล์ที่เพาะแล้วไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของนีโอเวสเซลอีกต่อไป แต่ถูกแทนที่ด้วยเซลล์เจ้าบ้านซึ่งส่วนใหญ่เป็นเซลล์บุผนังหลอดเลือดและเซลล์กล้ามเนื้อเรียบ ดังนั้น การก่อตัวของหลอดเลือด TEVG จึงถูกควบคุมโดยผลของพาราไครน์ โดยที่เซลล์ที่เพาะแล้วจะส่งข้อความที่ก่อให้เกิดเหตุการณ์ที่เรียงกันเป็นลำดับ ในที่สุดส่งผลให้หลอดเลือดปราศจากสารเทียมใดๆ

กลไกการงอกใหม่ของหลอดเลือดอยู่ในการกระตุ้นกลไกการอักเสบโดยการหลั่งโปรตีน monocyte chemoattractant โดยเซลล์ที่เพาะเมล็ด ซึ่งส่งผลให้เกิดการบุกรุกของโมโนไซต์ การบุกรุกนี้ส่งผลให้เกิดการจัดหา monocytes ของโฮสต์บนโครงนั่งร้าน จากนั้นเซลล์เจ้าบ้านที่คัดเลือกจะปล่อยชุดของไซโตไคน์ที่แตกต่างกัน เช่น VEGF และ PDGF ซึ่งคัดเลือกเซลล์จริงที่ประกอบเป็นเส้นเลือดเพิ่มเติม พร้อมกับการสร้างเซลล์และการสร้างเนื้อเยื่อ โครงนั่งร้านจะเสื่อมโทรมลงจนเหลือแต่เส้นเลือด

การปลูกถ่าย TEVG ในสัตว์ได้แสดงให้เห็นผลลัพธ์ที่น่าพึงพอใจ แต่ปัญหาเดียวที่พบคือการต่อกิ่งหรือการหดตัวของหลอดเลือด ซึ่งสามารถรักษาได้โดยง่ายด้วยการทำ Angioplasty การประยุกต์ใช้ TEVG ในการผ่าตัดหัวใจพิการแต่กำเนิดมีแนวโน้มดี และการวิจัยในห้องปฏิบัติการจำนวนมากกำลังดำเนินไปในทิศทางนี้ โรงพยาบาล Yale New Haven และคณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยเยลมีส่วนร่วมในการศึกษาระดับนำร่องสำหรับการใช้ TEVG ทางคลินิกในการผ่าตัดหัวใจพิการแต่กำเนิด การศึกษานี้อยู่ภายใต้การทดลองทางคลินิกระยะที่ 1 ตั้งแต่ปีพ.ศ. 2551 [3] การมองไปข้างหน้า TEVGs สามารถนำไปใช้กับระบบหลอดเลือดทั้งหมด รวมทั้งการปลูกถ่ายหลอดเลือดดำในหลอดเลือดแดงสำหรับการฟอกไต