Впервые ученые успешно выращивают голосовые связки в лаборатории. На данном этапе связки успешно прошли первые тесты, где продемонстрировали свою возможность передачи звука. Исследования сегодня — это только первый шаг на длинном пути к клиническому применению, хотя результаты уже впечатляющие и обеспечивают надежную основу для будущего этой разработки.
Вопрос голосовых связок стоит очень остро, только в США проживает 20 миллионов с теми или иными формами речевого нарушения, и это довольно непростая область изучения. Подобная связка — ткань необычайно гибкая и специализированная настолько чтобы создавать вибрации достаточно сильные, но при этом не повреждающие всех нитей этого органа, так как они сталкиваются друг с другом сотни раз в секунду.
Для нового исследования, проведенного в университете Висконсина ученые работали с голосовыми связками, взятыми у четырех пациентов, которые ранее перенесли операции на гортани и более их не имеют, а также были взяты образцы от трупа. Тканевые клетки были выращены из слизистой оболочки, должны быть переведены в 3D коллаген.
После двух недель роста, проверяется как сформировался нижний слой под верхний настил из слоистых эпителиальных клеток. Дальнейшее тестирование показало, что многие из тех же белков, обнаруженных в природных голосовых связках и мембраны присутствовали, было установлено, что формирование помогает создать барьер против раздражителей и патогенных микроорганизмов в дыхательных путях. В целом, результаты были аналогичны с ожиданием от естественно выращенных тканей.
Следующим шагом нужно было увидеть, способны ли биоинженерные ткани на самом деле передавать звук. Сделали это так, связки пересадили на гортани удаленные из собачьих трупов, пропуская воздух через присоединенные трубки. Результаты были многообещающими, со звуком производилась и высокоскоростная съемка, которая показала что инженерная ткань вибрирует с нужной скоростью.
Продолжая свои испытания, ученые затем привили ткани лабораторным мышам. Результаты снова были положительными, ткань обрастает нормально и не была отвергнута.
Однако, несмотря на успех исследования, инженерные голосовые связки не столь же хороший как природные. В частности, его волокнистая структура менее сложна, чем в естественных тканях у взрослых, которые развиваются в течение более длительных периодов времени, по меньшей мере 13 лет после рождения.
По словам исследователей, необходимы года дополнительных исследований до реального применения в медицине, для того чтобы оценить безопасность и длительность срока службы такой ткани. Учитывая, насколько часто выявляют рак голосовых связок, результаты обеспечивают очень прочную основу для будущего исследования.
Результаты исследования были недавно опубликованы в журнале Science Translational Medicine.
