Kas ir audu inženierija?

Audu inženierijas process kļuva iespējams 1998. gadā, kad korporācijas Geron zinātnieki uzzināja, kā paplašināt telomērus. Telomēri ir dezoksiribonukleīnskābes (DNS) beigu sekcijas, kas palīdz kontrolēt šūnu dalīšanos un novērst bojājumus DNS replikācijas laikā. Spēja paplašināt telomērus ļāva zinātniekiem izveidot pirmās iemūžinātās šūnas, kas nepārtraukti sadalījās. Šis atklājums bija nozīmīgs sasniegums reģeneratīvajā medicīnā.

Lai atbalstītu šūnas, kad tās tiek audzētas audos, tiek izmantotas specializētas sastatnes. Šie balsti parasti ir izgatavoti no bioloģiski noārdāmiem materiāliem, kas laika gaitā spēj izšķīst audos, tāpēc materiāla noņemšanai nav nepieciešama papildu operācija. Sastatnes var veidot no dažādiem materiāliem, piemēram, kolagēna un poliestera, atkarībā no auduma veida, kas tiek veidots. Tie paši materiāli, no kuriem izgatavotas šķīstošās šuves, tiek izmantoti arī sastatņu konstrukcijā.

Šūnas, ko izmanto kā biomateriālus, tiek iedalītas kategorijās pēc to avota. Autologās šūnas, piemēram, tiek iegūtas no indivīda, kam nepieciešami jaunie audi. Piemēram, apdeguma upurim no vienas ķermeņa daļas var noņemt plānas veselīgu ādas šūnu daļas, lai tās izmantotu bojātajās vietās.

Savukārt alogēnās šūnas tiek iegūtas no tās pašas sugas donora kā saņēmējs. Šādā situācijā persona ar saderīgiem audu veidiem var ziedot dažus savus audus izmantošanai citai personai. Ja donors un saņēmējs ir ģenētiski identiski, piemēram, dvīņi vai kloni, šūnas tiek sauktas par izogēnām. Lielu orgānu transplantācija, piemēram, sirds, nieres vai aknas, ir tādu procedūru piemēri, kurās tiek izmantoti alogēni vai izogēni materiāli. Šūnas no ksenogēna avota ir no citām sugām kā saņēmējs, un tās ir daudz retāk sastopamas.

Piektā šūnu biomateriālu kategorija, cilmes šūnas, ir ļoti pretrunīga. Cilmes šūnas ir nediferencētas, tas ir, tās vēl nav apzīmētas kā ādas šūnas, kaulu šūnas vai muskuļu šūnas vai cita veida šūnas, kurām ir noteikta funkcija. Cilmes šūnām ir potenciāls kļūt par jebkura veida šūnām, kas ir vajadzīgas saņēmējam. Šī iemesla dēļ darbs ar cilmes šūnām tiek uzskatīts par daudzsološāko audu inženierijas pētījumu jomu.