Bioteknologer ved Harvard University har med succes skabt verdens første kunstige bioniske lem af en rotte ved at dyrke dens muskler, blodkar og andre komponenter fra stamceller, ifølge en artikel offentliggjort i tidsskriftet Biomaterials.
”Vores lemmer indeholder muskler, knogler, brusk, blodkar, ledbånd, nerver og andre ting, som hver har sit eget 'skelet', der understøtter deres form. Vi har vist, at vi kan bevare dem i den form og position, hvori de befinder sig i arme og ben, opretholde dem i denne tilstand i uendelig lang tid og bruge dem til i det mindste at vokse kar og muskler igen,”sagde Harald Ott (Harald Ott) fra Harvard University (USA).
Ott og hans kolleger har arbejdet med kunstige versioner af beskadigede organer i flere år. For to år siden skabte de en genial teknik, der giver dem mulighed for at dyrke sunde kopier af nyrerne ved hjælp af det syge organ som et "stillads" til stamcellevækst.
I Otts teknik behandles det beskadigede organ først med en kombination af kemikalier, der ødelægger celler og efterlader de krydsende proteiner, der omgiver dem. Derefter fyldes denne "skabelon" gennem de tidligere arterier og urinveje med "blanke" af nyre- og vaskulære celler ekstraheret fra rotteembryoet. Kunstige lunger, hjerte, lever og en række andre organer blev dyrket på en lignende måde.
Ved hjælp af denne teknik forberedte Otts gruppe et rottebenstillads og forsøgte at bruge det som en skabelon til et bionisk lem. Forskere satte sig ikke det oprindelige mål om at dyrke hele benet og fokuserede derfor deres opmærksomhed på de to tungeste dele af lemmerne - muskler og blodkar.
Ved at placere "skeletet" og et sæt stamceller i muskler, blodkar og bindevæv i en speciel bioreaktor opnåede forskerne en fuldgyldig lem om få uger med undtagelse af de manglende nerver.
For at teste benets ydeevne forbandt forskere elektroder til dets muskler, hvilket fik lemmerne til at trække sig sammen, når strømmen blev påført. Fingre, led og individuelle muskler i det kunstige ben bevægede sig med succes, og ifølge forfatterne til artiklen havde de sammenlignelig styrke sammenlignet med lemmerne hos en nyfødt gnaver.
Salgsfremmende video:
Nu forsøger forskere at dyrke en kunstig primathånd på samme måde ved at bruge den amputerede lem af en bavian som en "ramme" og tænker også på, hvordan man løser problemet med spiring af nerveender i lemmerne.
Ifølge Ott kan dette problem løses alene.
”I en lemtransplantation på klinikker spreder nerver ofte fra stubben ind i det implanterede ben eller arm, så patienten kan føle og bevæge dem, og vi har fundet ud af, at denne helingsproces også afhænger af 'stilladset'. Vi håber, at vi i fremtiden vil være i stand til at bruge denne kropsfunktion, når vi skaber fuldgyldige kunstige lemmer,”konkluderer videnskabsmanden.