I begynnelsen var det øremusen: naken, rosa og stivende på ryggen en grotesk ørelignende appendage på størrelse med et barns øre. Når et bilde av dette musevokste "øret" - faktisk et stykke brusk som ble hentet fra en ku i kneet og implantert i gnageren - sirkulerte på Internett, sjokkerte det forskere og publikum. Men det antydet også potensialet for vevteknikk å revolusjonere alternativene for de som trengte organer eller kroppsdeler - i dette tilfellet et øre.
Relatert innhold
- Forskere dyrket miniatyrmage fra stamceller
- De to nyeste nobelprisvinnere åpnet Pandoras boks med stamcelleforskning og kloning
Dessverre beveger ikke vitenskapen seg alltid i jevne sprang. Og så, 20 år senere, har politiske og byråkratiske hindringer betydd at genetisk konstruerte ører fremdeles ikke er kommersielt tilgjengelige i USA, der hundretusener av mennesker har fått øreskader på grunn av skuddskader, kreft i øret eller mikrotia, en misdannelse i det ytre øret. (I Kina tester forskerne som utviklet øreproppen for øyeblikket teknikken for å dyrke brusk til ører på menneskelige pasienter.)
Nå tar et team av forskere fra USA og Storbritannia sikte på å endre det. Inspirert av øreproppen har leger ved University of California i Los Angeles og University of Edinburgh Center for Regenerative Medicine perfeksjonert en ny teknikk for å vokse et fullt dannet menneskelig øre ved å bruke pasienters egne stamceller. De begynner med en 3D-trykt polymerform av et øre, som deretter implanteres med stamceller trukket fra fett. Når disse stamcellene skiller seg ut i brusk, nedbrytes polymer stillaset, og etterlater et fullt "øre" laget av modne bruskceller.
Den nye tilnærmingen kan "endre alle aspekter ved kirurgisk omsorg, " sier Dr. Ken Stewart, en av forskerne og en plastikkirurg ved Royal Hospital for Sick Children.
Forskerne fokuserer på barn med mikroti, en medfødt deformitet som får pasientenes ører til å utvikle seg. Tilstanden etterlater mennesker med et hektisk brusk og hud på en eller begge sider av hodet, sammen med en rekke hørselsproblemer. For øyeblikket, hvis en mikrotiapasient trenger et nytt øre, må en kirurg gå inn i kroppen og låne brusk fra ribben. Kirurgen skjærer så brusk i form av øret, legger den under huden på siden av pasientens hode og grafter mer hud på toppen. Metoden er risikabel og kompleks, og skaper ikke et øre som virkelig føler en del av pasienten.
For den nye teknikken bruker Stewart en Artec 3D-skanner for å lage en digital modell av pasientens upåvirkte øre slik at det kan skrives ut. (Hvis mikrotiapasienten har to berørte ører, vil Stewart bruke et familiemedlems øre som modell.) Modellen er laget av spesielle syntetiske polymerer som forskerne har funnet er attraktive for stamceller - det vil si at stamceller har en tendens til lås på. Hans kolleger, vevsregenerasjonsekspert Bruno Péault og klinisk foreleser i plastisk kirurgi Chris West, injiserer deretter den 3D-trykte modellen med stamcellene, som blir renset fra pasientens vev ved hjelp av en cellesorterer.
Nøkkelen til denne prosessen er det faktum at stamcellene er avledet fra fett. For det første er ekstraksjon av stamceller langt mindre invasiv enn å utføre en benmargsekstraksjon. Men fett inneholder også den beste typen stamceller for denne typen prosesser, fordi de er rikelig og enkle å trekke ut, slik forskerne demonstrerte i en artikkel publisert i mars i tidsskriftet Stem Cell Research & Therapy. Dessuten inneholder fettvev mesenkymale stamceller: kraftige stamceller som har evnen til å vokse til nytt bein, brusk, muskler og fett.
Forskerne understreker at denne teknologien har potensial til å gå langt utover mikroti. Det er også aktuelt for pasienter som har mistet et øre til kreft, eller som trenger andre kroppsdeler laget av brusk - for eksempel en ny nese, nye kneledd eller hofteledd. Det vil til og med være gunstig for pasienter som kan trenge mer fett; si at hvis de ble skutt i ansiktet og mistet en god del av kinnbenet.
Så hvorfor har det tatt så lang tid?
Stamcelleforskning i USA, særlig den som involverer embryonale stamceller, har lenge trukket ire fra konservative og religiøse grupper. Forbundsstøtten til embryonal stamcelleforskning ble sterkt begrenset under den andre Bush-administrasjonen i 2001. Selv om president Obama senere veltet Bushs presidentordre og åpnet dørene for mer stamcelleforskning i 2009, gjenstår vestigialrestriksjoner. Retningslinjer for tepper som kastes over all studie i USA har “hemmet noe stamcelleforskning i Amerika til en viss grad, ” ifølge West of University of Edinburgh.
Med andre ord, til og med forskning som involverer voksne stamceller - som de mesenkymale stamcellene Wests team bruker - har en tendens til å bli klumpet inn med den kontroversen. "Den konservative siden av samfunnet vil ikke ha noe med embryonal stamcelleforskning å gjøre, og dessverre har de kastet babyen ut med badevannet, " sier West. "Fordi det har vært en slik motstand mot stamcelleforskning, stopper det et mye bredere forskningsområde enn bare embryonale stamceller."
I Storbritannia må forskerne søke om etisk godkjenning fra et uavhengig panel av eksperter og lagfolk, som gransker forslaget på et nivå som andre typer forskning ikke krever. Kina, derimot, er kjent for å ha en av de mest ubegrensede stamcelleoppsynspolitikkene i verden. "[Kina] er veldig avslappet når det kommer til kliniske studier og undersøkelser på mennesker og stamceller, " sier Péault fra University of Edinburgh og University of California. "Deres regelverk er absolutt mye mer avslappet enn vårt."
"De har hatt et forsprang, " sier West. "Det er ikke til å si at de har gjort noe galt, det betyr bare at vi må ta en lengre rute for å komme til samme punkt."
Péault tilskriver sakte aksept og offentlig utgivelse av denne teknologien til gamle verdens synspunkter på medisin, og den nye naturen til den nye teknikken. “Det er et veldig spesielt prosjekt. Det er nesten noe kunstnerisk i dette prosjektet, ”legger han til, og merker at Stewart skjærer de fleste ørene han skaper for hånd. Selv om teamet fremdeles jobber med FDA for å få godkjenning for å jobbe med menneskelige pasienter, håper Péault fortsatt at de kan fullføre denne teknologien og anvende den til pasienter i løpet av noen måneder.
"Ideelt sett vil kollegaene mine kunne bruke dette, " sier han, "jeg er veldig interessert i den medisinske virkningen det vil ha."
Redaktørens notat, 3. januar 2017: Denne artikkelen opplyste opprinnelig at Artec 3D-skanneren ble brukt til å trykke øremodellen; det brukes faktisk til å skanne pasientens øre.
