Ksenotransplantacja i biodruk 3D jako przyszłość kardiologii

Katarzyna Grudnik

Autorzy

Katarzyna Grudnik

student

Słowa kluczowe:

ksenotransplantacja, biodruk 3D, kardiologia

Streszczenie

W ostatniej dekadzie transplantologia stała się bardzo popularną dziedziną medycyny. Przeszczepianie zdrowych organów stanowi obecnie główną metodę leczenia dla pacjentów ze schyłkową, nieodwracalną niewydolnością najważniejszych dla życia narządów. Prowadzone statystyki donoszą, że liczba osób oczekujących na narząd znacznie przewyższa liczbę potencjalnych dawców, a organem, na które jest największe zapotrzebowanie jest serce. Choroby układu krążenia są najczęstszą przyczyną śmierci ludzi na całym świecie i coraz częściej spotykaną chorobą w krajach wysoko rozwiniętych. W związku z narastającym problemem naukowcy podjęli próby znalezienia nowych alternatyw leczenia i terapii chorób kardiologicznych. Jednym z przedstawionych pomysłów były przeszczepy od zwierząt. Niestety pierwsze operacje kończyły się szybkim zgonem pacjentów. Obecnie podejmuje się próby genetycznej modyfikacji ssaków, przeznaczonych na bycie dawcą ksenogenicznym, aby wystarczająco zmniejszyć bariery immunologiczne jakie dzielą przeszczepiany organ od układu odpornościowego dawcy. Rozwój technologii laboratoryjnej pozwolił również na stworzenie pierwszych tkanek tworzonych metodą biodruku 3D. Polega ona na nanoszeniu materiałów zawierających żywe komórki oraz nośniki zapewniające środowisko i ochronę dla nich podczas procesu drukowania. Technologia pozwala na tworzenie złożonych, trójwymiarowych struktur mogących pełnić zarówno rolę funkcjonalnego organu do zastosowania w procedurach medycznych jak i zastąpić zwierzęta w badaniach klinicznych. W niniejszym artykule przedstawiono przegląd badań nad postępami w ksenotransplantologii oraz biodruku 3D, które dają ogromną nadzieję na przyszłość nie tylko w kontekście omawianej kardiologii, ale i całej medycyny.

Bibliografia

Wagner, I. (2003). Społeczna wiedza o transplantacjach narządów w Polsce- przesłanki dawców i biorców. Dar życia i jego społeczny kontekst. Zabiegi transplantacyjne w świadomości społecznej, Tychy, 56.

Timmis, A., Vardas, P., Townsend, N., Torbica, A., Katus, H., De Smedt, D., ... & Kaliská, G. (2022). European Society of Cardiology: cardiovascular disease statistics 2021. European Heart Journal, 43(8), 716-799.

Steffel, M., Williams, E. F., & Tannenbaum, D. (2019). Does changing defaults save lives? Effects of presumed consent organ donation policies. Behavioral Science & Policy, 5(1), 68-88.

http://www.poltransplant.org.pl/statystyka_2021.html.

https://www.statista.com/statistics/398645/global-estimation-of-organ-transplantations.

http://www.kidney.org/professionals/KDOQI/guidelines_ckd/toc.htm.

Chazan, B. (1998). Transplantacja komórek, tkanek i narządów w świetle obowiązującego prawa na tle rozwiązań przyjętych przez Radę Europy i ustawodawstwa innych krajów.

Załuski, W. (2014). Czy słuszna jest zasada domniemanej zgody na pobieranie narządów od pacjentów? Prawo i Więź, 3(3 (9)).

Broelsch, C. E., Emond, J. C., Thistlethwaite, J. R., Whitington, P. F., Zucker, A. R., Baker, A. L., ... & Lichtor, J. L. (1988). Liver transplantation, including the concept of reduced-size liver transplants in children. Annals of surgery, 208(4), 410.

Guzik-Makaruk, E. M. (2014). System źródeł prawa RFN z uwzględnieniem obszaru medycyny transplantacyjnej. In Człowiek i prawo międzynarodowe. Księga dedykowana Profesorowi Bogdanowi Wierzbickiemu, red. nauk. Maciej Perkowski, Janusz Szymański, Mieczysława Zdanowicz (pp. 131-144). Temida 2.

Palma, J. M. (2005). What’s New, What’s Hot in Organ Transplantation. IMMUNOLOG IMMUNOLOGY REPORTTM, 29.

Tydén, G., Hagerman, I., Grinnemo, K. H., Svenarud, P., van der Linden, J., Kumlien, G., & Wernerson, A. (2012). Intentional ABO-incompatible heart transplantation: a case report of 2 adult patients. The Journal of heart and lung transplantation, 31(12), 1307-1310.

Michaut, C., Baumann, A., Gregoire, H., Laviale, C., Audibert, G., & Ducrocq, X. (2019). An assessment of advance relatives approach for brain death organ donation. Nursing ethics, 26(2), 553-563.

Trzcińska, M., Woderska, A., & Włodarczyk, Z. (2014). Psychological principles in regard to the interview with the deceased donor’s family. Anaesthesiology Intensive Therapy, 46(3), 200-207.

Lubas, S., Krzyżanowski, F. (2017). Transplantacja w świetle wielkich religii świata, W drodze do brzegu życia, Uniwersytet Medyczny w Białymstoku, Białystok, s. 64-73.

Reemtsma, K. (1995). Xenotransplantation: a historical perspective. ILAR journal, 37(1), 9-12.

Cooper, D. K. (2012, January). A brief history of cross-species organ transplantation. In Baylor University Medical Center Proceedings (Vol. 25, No. 1, pp. 49-57). Taylor & Francis.

Kotz, D. (2022). University of Maryland School of Medicine Faculty Scientists and Clinicians Perform Historic First Successful Transplant of Porcine Heart into Adult Human with End-Stage Heart Disease. 2022.

Michler, R. E. (1996). Xenotransplantation: risks, clinical potential, and future prospects. Emerging infectious diseases, 2(1), 64.

Dooldeniya, M. D., & Warrens, A. N. (2003). Xenotransplantation: where are we today?. Journal of the Royal Society of Medicine, 96(3), 111-117.

Carrier, A. N., Verma, A., Mohiuddin, M., Pascual, M., Muller, Y. D., Longchamp, A., ... & Meier, R. P. (2022). Xenotransplantation: A new era. Frontiers in Immunology, 13.

https://www.express.co.uk/news/science/1169312/heart-transplant-pig-heart-human-transplant-science

Wolf, E., Kemter, E., Klymiuk, N., & Reichart, B. (2019). Genetically modified pigs as donors of cells, tissues, and organs for xenotransplantation. Animal Frontiers, 9(3), 13-20.

Grafals, M., & Thurman, J. M. (2019). The role of complement in organ transplantation. Frontiers in Immunology, 10, 2380.

Lu, T., Yang, B., Wang, R., & Qin, C. (2020). Xenotransplantation: current status in preclinical research. Frontiers in immunology, 10, 3060.

Ezzelarab, M. B., Ayares, D., & Cooper, D. K. (2015). Transgenic expression of human CD 46: does it reduce the primate T‐cell response to pig endothelial cells?. Xenotransplantation, 22(6), 487-489.

Meier, R. P., Muller, Y. D., Balaphas, A., Morel, P., Pascual, M., Seebach, J. D., & Buhler, L. H. (2018). Xenotransplantation: back to the future?. Transplant international, 31(5), 465-477.

Hammer, R. E., Pursel, V. G., Rexroad, C. E., Wall, R. J., Bolt, D. J., Ebert, K. M., ... & Brinster, R. L. (1985). Production of transgenic rabbits, sheep and pigs by microinjection. Nature, 315(6021), 680-683.

Cabot, R. A., Kühholzer, B., Chan, A. W. S., Lai, L., Park, K. W., Chong, K. Y., ... & Prather, R. S. (2001). Transgenic pigs produced using in vitro matured oocytes infected with a retroviral vector. Animal biotechnology, 12(2), 205-214.

Iwase, H., Klein, E. C., & Cooper, D. K. (2018). Physiologic aspects of pig kidney transplantation in nonhuman primates. Comparative Medicine, 68(5), 332-340.

Goerlich, C. E., Singh, A., Treffalls, J. A., Griffith, B., Ayares, D., & Mohiuddin, M. M. (2022). An intrinsic link to an extrinsic cause of cardiac xenograft growth after xenotransplantation: Commentary (in response to): Zaman, R. et al. Selective loss of resident macrophage‐derived insulin‐like growth factor‐1 abolishes adaptive cardiac growth to stress. Immunity 54, 2057–2071. e6 (2021). Xenotransplantation, 29(1), e12724.

Wijkstrom, M., Iwase, H., Paris, W., Hara, H., Ezzelarab, M., & Cooper, D. K. (2017). Renal xenotransplantation: experimental progress and clinical prospects. Kidney international, 91(4), 790-796.

Loike, J. D., & Kadish, A. (2018). Ethical rejections of xenotransplantation? The potential and challenges of using human‐pig chimeras to create organs for transplantation. EMBO reports, 19(8), e46337.

Cui, X., & Boland, T. (2009). Human microvasculature fabrication using thermal inkjet printing technology. Biomaterials, 30(31), 6221-6227.

Xu, T., Zhao, W., Zhu, J. M., Albanna, M. Z., Yoo, J. J., & Atala, A. (2013). Complex heterogeneous tissue constructs containing multiple cell types prepared by inkjet printing technology. Biomaterials, 34(1), 130-139.

Colina, M., Serra, P., Fernández-Pradas, J. M., Sevilla, L., & Morenza, J. L. (2005). DNA deposition through laser induced forward transfer. Biosensors and Bioelectronics, 20(8), 1638-1642.

Vijayavenkataraman, S., Yan, W. C., Lu, W. F., Wang, C. H., & Fuh, J. Y. H. (2018). 3D bioprinting of tissues and organs for regenerative medicine. Advanced drug delivery reviews, 132, 296-332.

Bracci, R., Maccaroni, E., & Cascinu, S. (2013). Bioresorbable airway splint created with a three-dimensional printer. New England Journal of Medicine, 368(21), 2043-5.

Cui, H., Miao, S., Esworthy, T., Zhou, X., Lee, S. J., Liu, C., ... & Zhang, L. G. (2018). 3D bioprinting for cardiovascular regeneration and pharmacology. Advanced drug delivery reviews, 132, 252-269.

https://www.nbcnews.com/mach/science/israeli-scientists-create-world-s-first-3d-printed-heart-using-ncna996031

https://www.euractiv.com/section/digital/news/eu-industry-touts-3d-printing-as-immediate-solution-to-covid-19-shortages/

Xu, H., Su, Y., Liao, Z., Liu, Z., Huang, X., Zhao, L., ... & Huang, D. (2022). Coaxial bioprinting vascular constructs: A review. European Polymer Journal, 111549.

Ksenotransplantacja i biodruk 3D jako przyszłość kardiologii

Autorzy

Słowa kluczowe:

Streszczenie

Bibliografia

Zapowiedzi

Licencja

Nowa zawartość

Informacje