Head

Представитель Фонда посетил Институт регенеративной медицины
в Северной Каролине

10-11 декабря 2009 года, Винстон-Салем, Северная Каролина, США

 

 
Н
WakeForestUniversity

Институт регенеративной медицины

а конференции TEDMED было продемонстрировано напечатанное на биопринтере сердце. Его создатель – Энтони Атала, американский ученый, первым пересадивший пациенту мочевой пузырь, созданный в лаборатории. Он любезно пригласил представителя нашего Фонда Марию Коноваленко посетить его Институт регенеративной медицины в Северной Каролине (Wake Forest Institute for Regenerative Medicine).

Atala

Энтони АТАЛА

Регенеративная медицина это действия направленные на выращивание органов, которые включают в себя:
1.    Инженерию тканей
2.    Клеточную терапия
3.    Диагностические платформы
4.    Терапию для заживления
5.    Сопутствующие технологии

В Институте Вэйк Форест разрабатывается все вышеперечисленное (здание на фотографии). Основная задача – перенести уже существующие новые регенеративные технологии в клинику. Примерно 80% исследований направлены именно на достижение этой цели, а 20% усилий уходят на фундаментальные исследования.

Вот список тканей и органов, которые создаются инженерными методами в институте:
1.    Трахея
2.    Почки
3.    Пищевод
4.    Мочевой пузырь
5.    Гладкие и скелетные мышцы
6.    Хрящи
7.    Уретра
8.    Кровеносные сосуды
9.    Слюнная железа
10.    Кости
11.    Грудная железа
12.    Легкие
13.    Роговица
14.    Матка
15.    Сердце
16.    Нервы
17.    Печень
18.    Поджелудочная железа

Структура института представляет собой несколько так называемых ядер, тесно взаимодействующих между собой:

1.    Молекулярная биология
2.    Клеточная биология
3.    Физиология
4.    Фармакология
5.    Молекулярная генетика
6.    Биоматериалы
7.    Нанотехнологии
8.    Биопринтинг
9.    Биореакторы
10.    Анализ тканей

Всего 160 ученых, но нет такого, чтобы группы, работающие в одном ядре, были изолированы от других по схеме: лаборатория, научный руководитель, обсуждения экспериментов только в очереди к общей микроволновке.

Institut01

Финансирование из Благотворительного Фонда Банка Америки и от штата Северной Каролины позволило институту построить отделение для Надлежащей производственной практики (GMP facility). Здесь будут выращивать органы и ткани и тестировать их качество в соответствии со стандартами Управления по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных препаратов США (FDA). Это позволит значительно ускорить процесс тестирования и верификации терапий. На этой неделе как раз должны были начать работу с первыми образцами – мышцами сфинктера мочевого пузыря. Само отделение представляет собой череду чистых комнат, в которых постоянный нисходящий поток воздуха буквально вымывает из помещения посторонние молекулы.

Institut02

В отделении биореакторов выращивают мышцы и сосуды. Для того, чтобы созданная инженерными методами ткань обладала нужными физиологическими параметрами, ее «тренируют» – заставляют сокращаться. Демонстрационный реактор, в котором вместо питательной среды вода и действующий реактор, в котором выращивается кровеносный сосуд.

Institut03

Ну и наконец, биопринтер, на котором было напечатано то самое сердце. Это совершенно обычный принтер HP, только вместо чернил использовалась эмульсия клеток.

Напечатанное сердце не обладало необходимыми физиологическими функциями. Для печати сложных тканей и органов нужно несколько типов «чернил». Для этих целей создан специальный принтер.

Institut04

А это напечатанные кости – четкое воспроизведение трехмерной структуры.

Institut05

В отделении физиологии добиваются идентичности функций искусственной мышечной ткани настоящим мышцам.

Institut06

Основные усилия ученых института направлены на преодоление таких сложностей, как риск онкогенеза при использовании эмбриональных или индуцированных плюрипотентных клеток и необходимость питания ткани при выращивании солидных органов до формирования собственных кровеносных сосудов. Есть идеи, как справиться с этими проблемами. В институте идентифицировали и охарактеризовали новый класс стволовых клеток, получаемых из амниотической (водной) облочки плода и плаценты. Эти стволовые клетки могут дифференцироваться в различные типы клеток и не вызывают образование опухолей при трансплантации. Задача питания, созданного в лаборатории солидного органа, до образования его собственных кровеносных сосудов, может быть решена с помощью местного обогащения ткани кислородом, который образуется в ходе реакции из химических веществ. Эти вещества могут быт инкапсулированы и доставлены в нужные участки формирующегося органа.

Всего в институте параллельно идет работа над 70 проектами. Из них наиболее перспективны 24, из которых 6 топ-проектов ближе всего к клинике. Как только появляется какая-либо новая технология, тут же создается коммерческая компания для ее продвижения на рынок. На данный момент создано 5 компаний, в числе которых Tengion (создание «нео-тканей» на основе каркасов из биоматериалов и аутологичных прогениторных клеток пациента), Creative Bioreactor Designs (создание биореакторов).
4 компании-стартапа находятся в разработке:

1.    Продукты для быстрой детекции патогенов
2.    Растяжение кожи (увеличение площади кожи для лечения ожогов)
3.    Заживление ран с помощью обогащения кислородом
4.    Компания по тестированию токсичности лекарственных препаратов
В будущем также планируется создание частных клеточных банков для хранения аутологичных клеток. Также будут создаваться аллогенные клеточные банки для минимизации генетических отличий клеток пациента и субстратов для клеточной терапии.

Большая доля исследований финансируется министерством обороны США. Институт Вэйк Форест совместно с Университетом Питтсбурга возглавляет один из двух консорциумов, из которых состоит Институт по Регенеративной Медицины Вооруженных Сил. Цель консорциума – создание терапий для лечения травм, полученных солдатами в бою: заживление ожогов, челюстно-лицевая реконструкция, реконструкция конечностей, регенерация и трансплантация, заживление ран без образование шрамов. Объем финансирования – 85 миллионов долларов.
В институте вообще большое внимание уделяют совместной работе с другими научными центрами. В числе коллабораторов Региональный Колледж Ветеринарной Медицины Вирджиния-Мэриленд. Это весьма выгодное сотрудничество, так как на животных можно проводить клинические испытания, а также с экономической точки зрения это огромный рынок.

В 2005 году Энтони Атала учредил благотворительный фонд, Regenerative Medicine Foundation, который возглавляет Джон Обермейер. Деятельность фонда направлена на создание «экосистемы» для отрасли регенеративной медицины. Под экосистемой понимается совокупность таких вещей, как:
1.    Наука
2.    Возмещение стоимости (медицинское страхование)
3.    Нормативно-правовые вопросы
4.    Монетизирование технологий
5.    «Увеличение масштаба» – изменение существующей системы обучения врачей, введение в образовательный процесс использования новых технологий.

1 июля 2009 года фонд организовал Альянс по Регенеративной Медицине – базирующуюся в Вашингтоне группу, деятельность которой направлена на лоббирование увеличения финансирования отрасли. В Альянс входят такие компании, как Johnson & Johnson, Pfizer, Geron, Kleiner Perkins Caufield and Byers, Университет Вашингтона и Институт регенеративной медицины Вэйк Форест.

6-8 апреля 2010 года фонд проводит Форум по Трансляционной Медицине.


2009-2013 Благотворительный фонд поддержки научных исследований «Наука за продление жизни»
Открытость – наша политика! При использовании материалов ссылка на сайт не обязательна