Inżynieria tkankowa

Definicja

Inżynieria tkankowa to dziedzina nauki wykorzystująca postępy w biologii oraz inżynierii materiałowej do tworzenia substytutów biologicznych, zazwyczaj na potrzeby medycyny regeneracyjnejnaprawy uszkodzonych tkanek, bądź też do tworzenia modeli do badań in vitro. Substytuty tkankowe można uzyskać w wyniku mieszanej hodowli odpowiednich rodzajów komórek występujących naturalnie w danej tkance, choć często wykorzystuje się także szkielety zbudowane z biopolimerów jako „rusztowania” wspomagające prawidłową organizację komórek oraz zachowanie kształtu tkanki. Komórki służące do wytworzenia substytutu tkankowego pozyskuje się z tkanek pacjenta, u którego można stosować leczenie autologicznymi komórkami macierzystymi; alternatywnie, zastosowanie mogą znaleźć komórki macierzyste pozyskane z tkanek dorosłego organizmu (takie jak mezenchymalne komórki macierzyste ) lub indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste. Oprócz matrycy i komórek, do wytworzenia substytutu tkankowego niezbędna jest symulacja odpowiedniego mikrośrodowiska, analogicznego do naturalnego środowiska tkanki, poprzez np. suplementację czynników wzrostu. Do pierwszych produktów inżynierii tkankowej należały głównie syntetyczne substytuty skóry, używane w leczeniu dużych ubytków skóry powstałych w wyniku ciężkich poparzeń; obecnie wykorzystuje się także m.in. substytuty tkanki kostnej i chrzęstnej, oskrzeli, czy naczyń krwionośnych. Pomimo postępów dokonanych w ciągu ostatnich lat, tworzenie złożonych tkanek (np. wyposażonych w gruczoły wydzielnicze), zapewnienie odpowiedniego ukrwienia tkanki, oraz – w przypadku przeszczepu – pełna integracja substytutu tkankowego z otaczającymi tkankami pacjenta wciąż stanowią wyzwanie dla naukowców i lekarzy medycyny regeneracyjnej.