Grefele de cartilaj produse în laborator îmbunătățesc intervențiile chirurgicale la căile respiratorii ale copiilor
O cercetare realizată de specialiști de la Children’s Hospital of Philadelphia (CHOP) a demonstrat o nouă metodă de utilizare a cartilajului decelularizat cu celule specifice pacienților pentru a ajuta la lărgirea căilor respiratorii pediatrice îngustate din cauza stenozelor subglotice severe.
Cercetătorii au arătat că această nouă tehnică este mai rapidă, mai eficientă și poate depăși problemele asociate cu grefele standard actuale, precum morbiditatea locului donator, volumul insuficient de țesut și întârzierile în timp. Rezultatele au fost publicate recent în revista Nature Communications.
Stenoza subglotică severă reprezintă o îngustare a căilor respiratorii situate sub corzile vocale și deasupra traheei. Aproximativ 20.000 de sugari sunt afectați anual de această afecțiune. Cazurile cele mai severe necesită reconstrucție laringotraheală (LTR), o intervenție chirurgicală deschisă utilizată pentru a lărgi căile respiratorii prin implantarea de cartilaj prelevat din cutia toracică. Deși LTR este folosită cu succes pentru a trata mii de copii cu stenoză subglotică, în multe situații, copiii mici nu dispun de suficient cartilaj costal – cartilajul care leagă coastele de stern – pentru aceste grefe. Drept urmare, operațiile trebuie adesea amânate, lăsând copilul conectat la un tub de traheostomie până când devine mai mare, iar riscul de a necesita o intervenție chirurgicală ulterioară este crescut, deoarece căile respiratorii sunt expuse riscului de îngustare din nou.
Pentru a îmbunătăți acest proces și a reduce riscurile potențiale, o echipă condusă de Riccardo Gottardi și Ian Jacobs a cercetat ingineria tisulară a unei grefe laringotraheale. Totuși, complexitatea traheei împiedică utilizarea tehnicilor convenționale de inginerie a cartilajului pentru această procedură.
„Aveam nevoie de ceva care să fie echivalent cu o bucată de cartilaj, să se integreze bine cu țesutul din jur, să fie bine tolerat de pacient, să se comporte ca țesuturile native și să regrow și să devină parte a căilor respiratorii. Acest lucru a necesitat multă gândire creativă din cauza provocărilor suplimentare întâmpinate la copii care sunt atât de mici și încă în creștere”, a declarat Riccardo Gottardi.
Pentru a depăși aceste limitări, cercetătorii, conduși de Paul Gehret, au creat un cadru inovator bazat pe decelularizarea cartilajului meniscal (MEND – MENiscus Decellularization). Au realizat că, dacă celulele, elastina și vasele de sânge prezente în menisc sunt „digerate”, cartilajul meniscal devine mai potrivit pentru recelularizare și integrare, având în același timp o probabilitate mai mică de a provoca un răspuns imun.
Folosind celule progenitoare de cartilaj derivate din ureche (eCPCs), care se pot maturiza în condrocite producătoare de cartilaj, cercetătorii au demonstrat că MEND poate fi „recelularizat” după îndepărtarea elastinei și vaselor de sânge și este potrivit pentru implantare în mai puțin de o lună. Această tehnică a fost validată într-un model preclinic in vivo și a demonstrat o performanță superioară în comparație cu cartilajul costal, standardul de îngrijire, fără a fi raportate evenimente adverse.
Este important ca această metodă să funcționeze într-un interval de timp clinic relevant. Într-un scenariu real, medicii pot avea doar una sau două luni pentru a efectua procedura atunci când aceasta poate beneficia pacienții. Colectarea celulelor semănătoare în câteva zile și crearea unui cadru în termen de trei până la patru săptămâni este semnificativ mai puțin timp comparativ cu cele șase luni care erau necesare anterior pentru cartilajul inginerizat. Aceste constatări vor fi validate suplimentar înainte de a propune procedura pentru pacienții care suferă de stenoză subglotică severă.
„Această cercetare arată date promițătoare care sugerează că această abordare nouă ar putea depăși limitările asociate cu autogrefele întâmpinate uneori în reconstrucția laringotraheală la sugari”, a afirmat Jacobs. „Cu mai multe cercetări, ne așteptăm ca aceasta să reducă necesitatea intervențiilor chirurgicale invazive, iar tehnologia ar putea fi aplicată și altor afecțiuni care necesită o grefă de cartilaj.”
