Η μηχανική των καρδιαγγειακών ιστών στοχεύει στη θεραπεία καρδιακών παθήσεων με προθέσεις που αναπτύσσονται και αναγεννούνται. Τώρα, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Ζυρίχης, του Τεχνικού Πανεπιστημίου Αϊντχόβεν και του Charité Berlin έχουν εμφυτεύσει για πρώτη φορά αναγεννητικές καρδιακές βαλβίδες, σχεδιασμένες με προσομοιώσεις ηλεκτρονικών υπολογιστών.
Η παραγωγή ζωντανού ιστού ή οργάνων βασισμένων σε ανθρώπινα κύτταρα είναι ένας από τους κύριους τομείς έρευνας στην αναγεννητική ιατρική. Η μηχανική ιστών, η οποία περιλαμβάνει την ανάπτυξη ανταλλακτικών στο εργαστήριο, αποτελεί βασικό μέρος αυτής της έρευνας. Τα μέρη μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αντικατάσταση ελαττωματικών κυττάρων και ιστών στο σώμα και για την αποκατάσταση της κανονικής λειτουργίας τους. Οι βιοεγκεφαλικές αντικαταστάσεις έχουν σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι των τεχνητών εμφυτευμάτων που χρησιμοποιούνται σήμερα: Δεν προκαλούν ανοσολογικές αντιδράσεις στο σώμα του ασθενούς και μπορούν να αναπτυχθούν και να αναγεννηθούν.
Σχεδιάστε βαλβίδες καρδιάς στον υπολογιστή
Μια διεθνής κοινοπραξία με επικεφαλής τον UZH καθηγητή Simon P. Hoerstrup έχει φτάσει τώρα σε ένα ορόσημο στο δρόμο προς τη θεραπεία των καρδιακών ασθενών χρησιμοποιώντας νέες καρδιακές βαλβίδες που καλλιεργούνται από ανθρώπινα κύτταρα. Για πρώτη φορά, η ομάδα, χρησιμοποιώντας προσομοιώσεις ηλεκτρονικών υπολογιστών, κατόρθωσε να προβλέψει μεμονωμένα πόσο καλά καλλιεργούνται οι καρδιακές βαλβίδες, αναδημιουργούν και λειτουργούν σε μεγάλα ζωικά μοντέλα (πρόβατα). “Χάρη στις προσομοιώσεις, μπορούμε να βελτιστοποιήσουμε το σχεδιασμό και τη σύνθεση των αναγεννητικών καρδιακών βαλβίδων και να αναπτύξουμε προσαρμοσμένα εμφυτεύματα για χρήση στη θεραπεία”, λέει ο Hoerstrup του Ινστιτούτου Αναγεννητικής Ιατρικής στο UZH.
Συγκεκριμένα, αλλαγές στη δομή της καρδιακής βαλβίδας που εμφανίζονται στο σώμα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας δυναμικής αναγέννησης μπορούν να προβλεφθούν με προσομοιώσεις υπολογιστών και αναμενόμενες κατά τον σχεδιασμό. Τα αποτελέσματα που έχουν πλέον δημοσιευθεί στο περιοδικό Science Translational Medicine είναι ένα σημαντικό βήμα προς την τακτική εφαρμογή της τεχνολογίας μηχανικής ιστών που αναπτύχθηκε στη Ζυρίχη. Επιπλέον, τα ευρήματα παρέχουν μια βασική εννοιολογική συμβολή που θα βοηθήσει στην επιτυχή μετάβαση στην κλινική χρήση των νέων τεχνολογιών βιοτεχνολογίας στην αναγεννητική ιατρική.
