11 parties du corps cultivé dans le laboratoire
Régénératives un membre manquant n’est pas grand - chose - à une étoile de mer ou de la salamandre, les créatures qui sont bien connus pour l'utilisation de "superpuissances" régénératrices pour remplacer les bras et les queues manquantes. Mais ils ne sont pas les seuls animaux qui peuvent reconstruire des parties du corps qui sont détruits ou endommagés. Les cerfs peuvent re-pousse autant que 66 lbs. (30 kilogrammes) de bois en trois mois seulement. Zebrafish peut repousser leurs cœurs, tout en flatworms ont démontré qu'ils peuvent régénérer leurs propres têtes.
Pour les humains, bien que, ce qui est perdu est perdu - ou est-ce?
Les cellules individuelles dans votre corps sont constamment remplacés car ils usent, un processus qui ralentit le vieillissement, mais continue tout au long de la durée de vie humaine. Vous pouvez même observer cette régénération fréquente et visible dans l' un de vos organes: votre peau. En fait, les humains perdent la totalité de leur couche externe de la peau tous les deux à quatre semaines, perdant environ 18 onces (510 grammes) de cellules de la peau par an, selon l’American Chemical Society.
Toutefois, la régénération des organes complets et les parties du corps, une pratique courante chez "Doctor Who" Time Lords, est au-delà de la portée de la biologie humaine. Mais ces dernières années, les scientifiques ont cultivé avec succès une gamme de structures humaines du corps, des structures similaires qui ont été testés avec succès chez l'animal, et d'organes humains à petite échelle appelés «organites», qui sont utilisés pour étudier la fonction d'organes humains et de la structure à un niveau de détail qui était auparavant impossible. Voici quelques exemples récents:
Trompes de Fallope
En utilisant des cellules souches, les scientifiques de l'Institut Max Planck pour la biologie de l'infection à Berlin a augmenté la couche cellulaire la plus interne des trompes de Fallope humaines, les structures qui relient les ovaires et l’utérus. Dans un communiqué publié le 11 janvier, les chercheurs décrivent les organites résultant comme partager les caractéristiques et les formes qui sont particulières à tubes Fallope pleine grandeur. (Crédit photo:. MPI f Biologie des infections)
Minibrain
Un laboratoire cultivé cerveau de la taille d'une gomme de crayon a été cultivé à partir de cellules de la peau par l'Ohio State University (OSU) scientifiques, et est structurellement et génétiquement semblable au cerveau d’une 5 semaine fœtus humain. Décrit comme "un changeur de cerveau" par les représentants OSU dans un août 18 déclaration, l’organoide a fonctionnement des neurones avec des extensions signal comptable comme axones et dendrites. Dans la photo de l'minibrain, les étiquettes identifient les structures qui sont généralement trouvés dans un cerveau du fœtus. (Crédit photo: The Ohio State University)
Miniheart
Les chercheurs ont incité les cellules souches à développer dans le muscle cardiaque et du tissu conjonctif, et ensuite organiser dans de minuscules chambres et "battre." Dans une vidéo de la réalisation, les cellules du muscle cardiaque (indiqués par le rouge au centre) battent tout le tissu conjonctif (anneau vert) fixe le miniheart au plat où il a grandi. Kevin Healy, Université de Californie, Berkeley, professeur de bioingénierie et co-auteur principal de l'étude, a déclaré dans un communiqué. «Cette technologie pourrait nous aider à dépister rapidement des médicaments susceptibles de générer des anomalies congénitales cardiaques, et de guider les décisions sur les médicaments sont dangereux pendant la grossesse." La recherche a été publiée Mars 2015 dans le Journal Nature Communications (Crédit pour la vidéo: Zhen Ma, UC Berkeley)
Minikidney
Une équipe de scientifiques australiens a augmenté un minikidney, la différenciation des cellules souches pour former un organe avec les trois types distincts de cellules de rein pour la première fois. Les chercheurs ont augmenté la organoide dans un processus qui a suivi le développement du rein normal. Dans l'image, les trois couleurs représentent les types de cellules de rein qui forment "néphrons," les différentes structures au sein du rein. (Crédit photo: Minoru Takasato)
Minilung
Des chercheurs de plusieurs institutions ont collaboré pour développer organites 3D pulmonaires qui ont développé des bronches ou des structures des voies respiratoires, et des sacs pulmonaires. "Ces minilungs peuvent imiter les réponses des vrais tissus et sera un bon modèle pour étudier la façon dont les organes forment [et] le changement avec la maladie, et comment ils pourraient répondre à de nouveaux médicaments," Jason R. Spence, auteur principal de l' étude et professeur adjoint de la médecine interne et la biologie cellulaire et de développement à l'Université du Michigan Medical School, a déclaré dans un communiqué . Les minilungs ont survécu dans le laboratoire depuis plus de 100 jours. (Crédit: University of Michigan Health System)
Ministomach
Ministomachs qui ont environ un mois à cultiver dans une boîte de Pétri formée " de forme ovale, structures creuses" ressemblant à l’une des deux sections de l'estomac, a déclaré Jim Wells, coauteur de l’étude et professeur de biologie du développement au Hospital Medical Center de Cincinnati Children. Wells a dit Live Science que les petits estomacs, qui mesurait environ 0,1 pouce (3 millimètres) de diamètre, seraient particulièrement utiles pour les scientifiques qui étudient les effets d'une certaine bactérie qui cause la maladie gastrique. En effet, les bactéries se comportent différemment chez les sujets animaux, dit- il. (Crédit photo: Kyle McCracken)
Vagin
En Avril 2014, une étude publiée dans la revue The Lancet décrit les transplantations réussies de vagins cultivées en laboratoire , créé en nourrissant les cellules des patients sur un échafaudage vagin en forme.Les greffes, réalisées plusieurs années auparavant dans quatre filles et jeunes femmes âgés de 13 à 18 ans, corrigé une anomalie congénitale dans laquelle le vagin et l' utérus sont manquants ou sous - développés.Les adolescents ont été examinés chaque année pendant huit ans après les transplantations, au cours de laquelle les organes fonctionnaient normalement, ce qui permet des rapports sexuels sans douleur. (Crédit photo: Dr Yuanyuan Zhang, Wake Forest Institute for Regenerative Medicine)
Pénis
Les scientifiques de l'Institut Wake Forest for Regenerative Medicine ontutilisé des cellules de lapin à croître le tissu pénien érectile, la transplantation des chibres cultivés en laboratoire SUR DES lapins mâles, qui ont ensuite accouplés avec succès. Mais le processus est encore au stade expérimental, et l’approbation de la Food and Drug Administration des États - Unis est nécessaire pour l'équipe d'étendre son travail et incorporer des tissus et des sujets humains. L'Institut de médecine régénérative Forces armées des États - Unis fournit de l' argent pour l'étude, la recherche pourrait bénéficier des soldats qui ont subi des blessures à l'aine au combat. (Crédit: Institut Wake Forest for Regenerative Medicine)
Œsophage
À l' Université d' Etat de médecine Kuban Krasnodar, en Russie, une équipe internationale de scientifiques a construit un œsophage de travail par des cellules souches de plus en plus sur un échafaudage pendant trois semaines; ils ont ensuite implantés avec succès l'organe chez le rat.Les scientifiques ont testé la nouvelle œsophage pour la durabilité en gonflant et dégonflant il 10.000 fois, l' implantation des structures artificielles dans 10 rats et de remplacer jusqu'à 20 pour cent des organes d' origine des animaux. (Crédit photo: Macchiarini et al.)
Oreille
Maintenant, écoutez ceci: Les scientifiques ont imprimé 3D oreilles humaines, les cultiver par revêtement moulé oreille formes avec des cellules vivantes qui se sont développées autour du cadre. Les chercheurs ont créé le moule en forme d' oreille en modélisant l'oreille d'un enfant à l' aide de logiciels 3D, puis d' envoyer le modèle à une imprimante 3D.Une fois que les scientifiques avaient le moule dans la main, ils injecté avec un cocktail de cellules de l' oreille et de collagène vivant de vaches, et " out sauté une oreille ," Live Science rapporté. Les oreilles fabriquées ont ensuite été implantés sur des rats pendant un à trois mois , tandis que les scientifiques ont évalué les changements dans la taille et la forme que les organes ont augmenté. (Crédit photo: Lindsay France / Cornell University Photographie)
Les cellules hépatiques
Le foie, le plus grand organe dans le corps humain, est capable de grandes prouesses de la réparation et la régénération tout à sa place. En dehors du corps, l'organe a fourni un défi; il a prouvé extrêmement difficile pour les scientifiques de cultiver des cellules du foie, appelées hépatocytes, et de les garder en vie. Pour la première fois, des scientifiques de l’Allemagne et Israël cultive avec succès hépatocytes dans le laboratoire, la publication de leurs recherches le 26 octobre 2015, dans la revue Nature Biotechnology. Bien que pas un organe à part entière (ou même un organoide), cette évolution a des implications prometteuses pour l'étude clinique, avec Yaakov Nahmias, directeur du Centre Herbe Alexander pour Bioengineering à l'Université hébraïque de Jérusalem et auteur principal de l'étude, le décrivant en une déclaration que (crédit image: Yaakov Nahmias) "le saint Graal de la recherche sur le foie."
