Co je tkáňové inženýrství?

Tkáňové inženýrství je proces pěstování nebo inženýrství určitých tkání nalezených v lidském těle. Primárním účelem tkáňového inženýrství je výměna nebo oprava poškozených tkání nebo orgánů. Tento proces vnímá živé buňky nebo biomateriály jako inženýrské potřeby - podobně jako dřevo nebo cihla je vidět odborníky ve stavebnictví.

Proces tkáňového inženýrství se stal možným v roce 1998, kdy se vědci z Geron Corporation naučili, jak rozšířit telomery. Telomery jsou koncové řezy kyseliny deoxyribonukleové (DNA), které pomáhají kontrolovat dělení buněk a zabraňují poškození během replikace DNA. Schopnost rozšířit telomery umožnila vědcům vytvořit první imortalizované buňky, které se neustále dělí. Tento objev byl hlavním úspěchem v regenerativní medicíně.

Specializované lešení se používají k podpoře buněk při jejich růstu do tkáně. Tyto podpěry jsou obvykle konstruovány z biologicky rozložitelných materiálů, které jsou schopné se v průběhu času rozpouštět v tkáních, takže k odstranění materiálu není nutná další operace. Lešení mohou být vyrobena z různých materiálů, jako je kolagen a polyester, v závislosti na typu tkáně, která je konstruována. Stejné materiály, které se používají k výrobě rozpouštěcích stehů, se také používají při konstrukci lešení.

Buňky používané jako biomateriály jsou roztříděny podle jejich zdroje. Autologní buňky jsou například získány od jednotlivce, který potřebuje novou tkáň. Například oběť spálení může mít z jedné části těla odstraněny tenké části zdravých kožních buněk pro použití v poškozených oblastech.

Alogenní buňky, na druhé straně, jsou získány od dárce stejného druhu jako příjemce. V této situaci může být osoba s kompatibilními typy tkání schopna darovat některé ze svých tkání pro použití u jiné osoby. Když jsou dárce a příjemce geneticky totožné, jako jsou dvojčata nebo klony, buňky se označují jako izogenní. Hlavní transplantace orgánů, jako jsou srdce, ledviny nebo játra, jsou příklady postupů, které používají alogenní nebo izogenní materiály. Buňky z xenogenního zdroje pocházejí z jiného druhu jako příjemce a jsou mnohem méně běžné.

Pátá kategorie buněčných biomateriálů, kmenové buňky, je vysoce kontroverzní. Kmenové buňky jsou nediferencované, to znamená, že ještě nejsou označeny jako kožní buňky, kostní buňky nebo svalové buňky nebo jakýkoli jiný typ buňky, která má specifickou funkci. Kmenové buňky mají potenciál stát se jakýmkoli typem buňky, kterou příjemce potřebuje. Z tohoto důvodu je práce s kmenovými buňkami považována za nejslibnější oblast výzkumu tkáňového inženýrství.