Močový měchýř v živném roztoku.

Vše začalo už v roce 1990, kdy tým vedený americkým lékařem Anthonym Atalou  „zvedl rukavici“ laboratorní výroby močových měchýřů. Nebyl to jednoduchý  úkol. Močový měchýř je mistrovský výrobek matky přírody.  Dokáže se obdivuhodně roztáhnout a přitom v jeho vnitřní  výstelce nevznikne sebemenší skulina, kterou by agresivní  moč pronikla do stěny měchýře.

Zvětšit obrázek

Antony Atala

Chemik Robert Langer vyrobil nejprve ze speciálních polymerů váčky,  které pak Atala nechal zevnitř porůst psími buňkami vystýlajícími  močový měchýř. Na vnější stěnu váčku „nasadil" psí buňky hladkých svalů. Vědci museli buňky k růstu na umělohmotném podkladu  „popohnat" přídavkem speciálních růstových faktorů, ale  nakonec měli v rukou umělohmotné „pytlíky" porostlé z obou  stran příslušnými buňkami. Voperovali uměle vypěstované  močové měchýře pokusným psům a po třech měsících zjistili,  že měchýře fungují na jedničku. Ve voperovaných orgánech  nezbyl žádný polymer, zato do nich prorostly cévy, takže  byly normálně zásobovány krví. Navíc prorostly do měchýře  i nervy, na jejichž podněty dokázaly reagovat svalové buňky  ve stěně měchýře. Pokusní psi, kterým byl jejich vlastní močový měchýř nahrazen laboratorně vyrobenou náhražkou zdvihali  nohu u patníku  jako každý jiný pes a nechávali tu „vizitku“, která nad veškerou pochybnost dokazovala, že jim močový měchýř funguje k jejich plné spokojenosti.

Zvětšit obrázek

Tkáňové inženýrství se stalo populárním díky této myši, o které nejrůznější sdělovací prostředky tvrdily, že jí vědci nechali narůst lidské ucho. Pravda je prozaičtější. Vědci se pokusili vypěstovat lidskou chrupavku na umělohmotném „lešení“, ale nedokázali tvořící se tkáň uživit. Proto voperovali umělohmotnou kostru osazenou lidskými buňkami pod kůži laboratorní myši, která nemá funkční imunitní systém. Myš lidské buňky na umělohmotném lešení přijala a dodávala jim potřebné živiny. Protože mělo umělohmotné lešení tvar lidského ušního boltce, vypadala myš tak, jak vypadala. Ale klidně mohla mít na zádech lidský nos či jiný orgán. To záleželo jen na tom, jak byl vytvarován umělohmotný základ budoucího orgánu.

Močový měchýř vypěstovaný v laboratoři může pomoci mnoha lidem. Někteří trpí vývojovou poruchou a měchýř se jim náležitě nevyvinul, jiným poškodila jejich vlastní měchýř vážná choroba nebo úraz. Mnoho lidí přijde o močový měchýř v důsledku nádorového onemocnění.

Atala proto přistoupil k transplantacím uměle pěstovaných močových měchýřů pacientům. První transplantace provedl už v roce 1999 a nyní referuje na stránkách lékařského časopisu The Lancet o zkušenostech nasbíraných za sedm let.

Atala transplantoval močové chýře pacientům ve věku od 4 do 19 let. Šlo o lidi postižené vrozeným defektem zvaným rozštěp páteře (spina bifida). Při něm nejsou uzavřeny obratlové oblouky a mícha „vyhřezává“ z páteřního kanálu. Jednou z komplikací rozštěpu páteře je i defektní močový měchýř. Ten nepruží a hromadění moči zvyšuje tlak v ledvinách. To může vést až k poškození ledvin. Pacienti také trpí únikem moči. 

Zatím rekonstruovali lékaři pacientům měchýř chirurgicky například z odebrané části střeva. Střevo ale roli měchýře neplní „na jedničku“ a důsledkem jsou komplikace, např. osteoporóza, zvýšené riziko nádorového onemocnění či tvorba ledvinových kamenů.

Podobně jako u psů použili vědci k pěstování měchýře pacientovy vlastní buňky, konkrétně buňky hladké svaloviny a buňky výstelky měchýře. Ty pak pěstovali v laboratoři a následně je „nasadili“ na polymerový základ budoucího měchýře. Po sedmi až osmi týdnech „pěstování“ všili lékaři pacientům nový měchýř k jejich původnímu orgánu. Zjistili, že nový měchýř funguje stejně dobře jako měchýř rekonstruovaný ze střeva. Ještě důležitější bylo, že se u umělého měchýře neobjevily obvyklé komplikace.

Atala sám sebekriticky zdůrazňuje, že jde zatím jen o skromný start orgánového inženýrství a že k masovému použití je dokonce i u močového měchýře hodně daleko. Problém by byl například u pacientů s nádorovým onemocněním, protože pacientovy buňky si zřejmě nesou sklon k nádorovému bujení. Měchýř, který by z nich vědci vypěstovali, by mohl být opět náchylný k tvorbě nádoru.

Atala se nesoustředí jen na pěstování močového měchýře. V laboratořích v Institute of Regenerative Medicine na americké Wake Forest University pracuje na pěstování dvaceti různých tkání a orgánů. Kromě jiného se pokouší vypěstovat v laboratorních podmínkách srdce.

Pramen: Lancet