Испытаны первые искусственные голосовые связки
В США вырастили ткань голосовых связок вне организма. Серия тестов, проведенных на животных, показала способность искусственных связок участвовать в распространении звуковых колебаний и их возможную иммунологическую совместимость.
Болезни, связанные с частичной или полной дисфункцией голосовых связок, весьма распространены в современном мире. По оценкам американских врачей, от этих заболеваний страдает не менее 20 млн жителей США. Однако заменить такие ткани искусственными материалами чрезвычайно сложно: с одно стороны, связки должны быть достаточно гибки, чтобы вибрировать под действием идущего из организма потока воздуха, с другой – достаточно прочны, чтобы выдерживать десятки тысяч часов такой работы.
Натан Уэлхэм (Nathan Welham) вместе с коллегами из Висконсинского университета в Мэдисоне использовал клетки из голосовых связок пациентов, которым они были недавно удалены по показанию, а также клетки от недавно умерших лиц. В итоге исследователи получили ряд образцов, а затем начали выращивать из них ткань. Клетки выращивали на специальных трехмерных каркасах, для создания которых использовались коллагены – белки, доминирующие в составе соединительной ткани организма и обеспечивающие ее прочность и эластичность.
Через две недели выращивания вне организма клетки голосовых связок разрослись настолько, что дифференцировались. В них выделился верхний слой эпителиальных клеток и нижний, более податливый и эластичный. Анализ белков из различных участков выращенной ткани показал, что по составу они соответствуют тем, которые содержатся в обычных связках. Более того, началось образование мембраны, которая в норме защищает связки от частиц пыли и патогенных бактерий.
После этого полученная ткань была помещена в труп собаки, ее подвергли механическому воздействию потока набегающего воздуха из искусственного дыхательного горла, вставленного в тело мертвого животного. Воздух через искусственное горло подавался под давлением, как это происходит внутри человеческой гортани во время речи. При этом ткань издавала звуки, а высокоскоростная съемка работы показала, что режим ее вибраций нормален и соответствует тому, который демонстрируют обычные голосовые связки.
Оставался последний, наиболее сложный тест, определяющий трансплантологическую совместимость. В его ходе ученые из группы Уэлхэма пересадили участок ткани голосовых связок мыши из генетически модифицированной линии, в которую искусственно были внесены гены, отвечающие за человеческую иммунную систему. По утверждениям экспериментаторов, мышь не показала следов отторжения, то есть иммунная система человеческого типа не стала атаковать новую ткань связок. К сожалению, Уэлхэм и его коллеги не уточнили время, на протяжении которого проводились наблюдения. Отметим, что в ряде случаев отторжение пересаженных тканей может произойти через месяцы после самой пересадки.
