Wykorzystanie możliwości drukarki 3D nową nadzieją dla dzieci cierpiących na tracheobronchomalację

Dzięki możliwościom drukarki 3D zostało uratowanych troje chłopców cierpiących na bronchotracheomalację. Jest to rzadka choroba występująca u jednego dziecka na 2,200 tys. dzieci. Cechuje się niedorozwojem pierścieni chrzęstnych i związanym z tym osłabieniem ścian tchawicy i oskrzeli. Prowadzi to do zapadania się dróg oddechowych i utrudnienia pasażu powietrza do płuc.

Drukarki 3D stanowią prawdziwą rewolucję w wielu dziedzinach medycyny. Kiedyś używane w celu przygotowania modeli wspomagających realizację skomplikowanych operacji medycznych dziś stają się szansą na stworzenie implantów zbudowanych z polimerowych materiałów biokompatybilnych. Wykorzystanie tej technologii na potrzeby medycyny jest w sferze zainteresowań wielu naukowców i przedsiębiorców. Metoda ta łączy łatwość projektowania, wysoką precyzję wykonania, niską cenę finalnych produktów. Przełomem w tej dziedzinie było wyprodukowanie w 2013 roku wątroby, zachowującej w warunkach laboratoryjnych swoje funkcje nawet przez 40 dni.

Naukowcy z Uniwersytetu w Michigan twierdzą, że Kaiba, Ian i Garrett są pierwszymi u których wykorzystano tę nowoczesną technologię w celu udrożnienia ich dróg oddechowych. Użyte w tym celu implanty usztywniające tchawice wykonane zostały ze specjalnego materiału. Stanowi on podporę tkanek i ma zdolność do zmiany kształtu dzięki czemu ma możliwość dopasowywania się do tkanek w okresie ich wzrostu. Element stworzono z polikaprolaktonu, biodegradowalnego polimeru, który po trzech latach, gdy drogi oddechowe dziecka odpowiednio się wzmocnią, rozłoży się, nie pozostawiając po sobie śladu.

Zanim zastosowano tę metodę, konwencjonalna opcja leczenia tracheobronchomalacji wiązała się z dużym ryzykiem. Wykonywana wówczas tracheostomia wymagała długotrwałych hospitalizacji dzieci i nierzadko prowadziła do zatrzymania krążenia i oddechu. Wskaźnik przypadków zatrzymania oddechu będący wynikiem niedrożności rurek tracheostomijnych sięgał nawet 43%.

U żadnego z trójki chłopców, u których zastosowano implanty otrzymane metodą bioprintingu nie wystąpiły żadne komplikacje. Kaiba, operowany w wieku trzech miesięcy był pierwszym dzieckiem uratowanym dzięki tej metodzie. Podobne implanty zostały wszczepione 5-miesięcznemu Ianowi i 16-miesięcznemu Garrettowi. Kaiba Gionfriddo wyposażony w implant trzy lata temu wydaje się być zupełnie wyleczony, a skany pokazują, że zgodnie z założeniem implant został u niego rozłożony. Dwuletni obecnie Garrett Peterson nie wymaga dłużej sztucznej wentylacji, a Ian Orbich, u którego operacje przeprowadzono rok temu wciąż jest monitorowany, ale jego stan ulega ciągłej poprawie.

Profesor Glenn Green, pediatra otolaryngologii Uniwersytetu Michigan, który razem ze swoim kolegą Scottem Hollisterem podjął się jako pierwszy wykonania takiej operacji wierzy, że taka metoda staje się obiecującą alternatywą dla dzieci cierpiących na tę zagrażającą życiu chorobę

Technologia drukarki 3D jest obecnie jedną z najbardziej zaawansowanych i skomplikowanych metod w medycynie. Naukowcy nie ukrywają, że wiążą z nią duże nadzieje.
Obecnie prowadzone są prace związane z drukowaniem żywymi komórkami oraz liczne badania których celem jest otrzymanie organów wyprodukowanych na bazie komórek macierzystych lub indukowanych komórek macierzystych pacjenta. Stworzenie tak skomplikowanego narządu byłoby prawdziwym kamieniem milowym w rozwoju tej dziedziny nauki.

Autorzy: Klaudia Zyzak, Katarzyna Gałaszkiewicz, Agata Zwierz

Źródła:
1. Mitigation of tracheobronchomalacia with 3D-printed personalized medical devices in pediatric patients, Robert Morrison, et al.,Science Translational Medicine, doi: 10.1126/scitranslmed.3010825, published online 29 April 2015
2. Bioresorbable airway splint created with a three-dimensional printer, Zopf DA, Hollister SJ, N Engl J Med.2013 May 23;368(21):2043-5. doi: 10.1056/NEJMc1206319
3. Treatment of severe porcine tracheomalacia with a 3-dimensionally printed, bioresorbable, external airway splint. Zopf DA,Flanagan CL, JAMA Otolaryngol Head Neck Surg. 2014 Jan;140(1):66-71. doi: 10.1001/jamaoto.2013.5644
4. Tracheomalacia and Tracheobronchomalacia in Children and Adults:An In-depth Review, Kelly A. Carden, MD Chest. 2005;127(3):984-1005. doi:10.1378/chest.127.3.984

Chcesz wiedzieć więcej? Obejrzyj na MEDtube.pl: Resekcja tchawicy

Brak komentarzy.

Odpowiedz

(required)

(required)

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.