Искусственные голосовые связки впервые выращены в лаборатории

Люди говорят, изменяя поток воздуха, проходящий через голосовые связки в гортани. Связки ― две гибкие полосы мышц, покрытые тонкой слизистой оболочкой ― резонируют в ответ на воздействие потока воздуха. Голосовые связки генерируют звуковые волны, вибрируя друг напротив друга около 100–200 раз в секунду (этот показатель может доходить и до тысячи раз в секунду, например, когда сопрано берёт высокую ноту).

Однако некоторые люди не могут производить звуки. По оценкам экспертов, около 20 миллионов человек только в США страдают от временной или постоянной потери голоса. Проблемы постоянного характера, как правило, вызваны операцией или облучением, с помощью которых медики боролись с опухолями.

«Невозможно оценить, насколько негативно влияют проблемы с голосом на жизнь этих людей, – комментирует один из авторов работы хирург Натан Уэлхем (Nathan Welham) из Школы медицины и общественного здравоохранения при Университете Висконсина в Мэдисоне. – Некоторые процедуры, например, инъекции коллагена, могут добавить объём голосовым связкам, что облегчает вибрации. Но некоторые анатомические особенности сейчас невозможно исправить».

Команда Уэлхема разработала инженерные ткани в лаборатории с использованием двух основных типов клеток, составляющих ткани связок, – соединительных фибробластов и эпителиальных, то есть поверхностных, клеток. Группа собрала эпителиальные клетки и фибробласты из организмов людей ― одного мёртвого и четырёх живых, лишившихся составляющих гортани в ходе операций.

Затем исследователи разместили два типа клеток в трёхмерной коллагеновой матрице, имитирующей условия организма. За две недели клетки образовали более сложную структуру, которая быстро стала напоминать природные голосовые связки.

Позднее экспериментальные ткани протестировали. Их внедрили в гортань пяти мёртвых собак. Затем направили на них струю горячего воздуха через пластиковую трахею. Имплантаты вибрировали и генерировали звук почти так же хорошо, как и настоящие голосовые связки. Когда искусственные связки были помещены в организм мышей, модифицированных так, чтобы иметь иммунную систему, подобную человеческой, их тела не отвергли биоинженерный материал. Тестирование проводилось на протяжении трёх месяцев.

o_1177973.jpg Рис. 1.

Сегодня практикуется пересадка целых голосовых связок от доноров, но исследователи из США утверждают, что у их методики есть ряд преимуществ. Например, можно создать орган любого размера (для ребёнка или для взрослого), а также ткани можно вырастить заранее и хранить для последующего использования.

В ходе исследования учёным удалось создать почти 170 голосовых связок различных размеров из всего лишь пяти исходных наборов тканей.

В будущем учёным предстоит ещё много работы. В частности, им необходимо будет разместить инженерные ткани в голосовых связках живых животных и проверить, как они работают. Затем то же самое необходимо будет проделать в клинических испытаниях на человеке.

Научная статья специалистов из Висконсина была опубликована в журнале Science Translational Medicine.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (1 vote)
Источник(и):

1. vesti.ru