Matteo Amoroso - Från mikrokirurgi till 3D-bioprinting för att återställa människokroppen

Länk direkt till avhandlingen

Bild

Från mikrokirurgi till 3D-bioprinting för att återställa människokroppen

Rekonstruktiv kirurgi syftar till att återställa människokroppen i sin "helhet", både i form och funktion, efter tumörutrotning, trauma eller medfödd eller förvärvad deformitet¹. Denna avhandling har sitt ursprung i dessa tankar.

We restore, rebuild, and make whole those parts which nature has given, but which fortune has taken away. Not so much that it may delight the eye, but that it might buoy up the spirit, and help the mind of the afflicted 

(Citat Gaspare Tagliacozzi 1597)

Mikrokirurgisk operationsteknik är en kvalificerad operationsmetod som används vid rekonstruktioner av olika slag. Vid lambåkirurgi, som är ett bra exempel, flyttar man vävnad från en del av kroppen till en annan för att återskapa skadad vävnad/strukturer eller vävnad som behövt tas bort vid exempelvis bröstcancer. Vävnaden man ersätter med från det så kallade tagstället² inkludera dess vener och artärer som sedan infogas i lambån³ med hjälp av mikroskop. Men dessa mikrokirurgiska rekonstruktioner begränsas av problem med blodcirkulationen i lambån och komplikationer från tagstället.

Bild

 – I den första delen av mitt avhandlingsprojekt undersöktes om utspädning av blodet, så kallade hemodilution, kan påverka cirkulationen i lambån och om det finns stöd för att använda hemodilution kliniskt, säger Matteo Amoroso, specialistläkare i plastikkirurgi på Sahlgrenska Universitetssjukhuset.

Gynnsam blodkärlsbildning i 3D-biopritade vävnad

I den andra delen av avhandlingen undersöktes blodkärlsbildning i 3D bioprintad⁴ vävnad.

 – Sådan vävnad kan bli ett alternativ för rekonstruktiv kirurgi och därmed bidra till att skador på tagstället minskar. Både studie IV, med bioprintat fett och studie V med bioprintat brosk, är experimentella studier där 3D bioprintat mänskligt material transplanteras till immunoinkompetenta⁵ möss som sedan undersöks med magnetkamera. Preparaten undersöks efter försökets slut också med histologi och immunhistokemi.

Resultaten är nu försiktigt positiva och visar att ett nätverk av blodkärl växer runt om och in i de bioprintade vävnaderna och att blodkärlen kopplas samman med värddjurets cirkulation. I studie IV bildas mänskliga blodkärl spontant från blodkärlfragment som finns i fettaspiratet som används för att bioprinta. I studie V visas att porerna i den bioprintade vävnaden bidrar till blodkärlsinväxt.

 – Sammanfattningsvis visar studierna i min avhandling att hemodilution förbättrar blodförsörjning i fria mikrokirurgiska och skaftade lambåer men att det saknas bevis för denna effekt i en klinisk situation. Kärlbildning av 3D bioprintad vävnad kan åstadkommas genom att printa med mikrofrakturerat fett som innehåller fragment av blodkärl och genom att printa med porer kan man stimulera blodkärlsinväxt i 3D bioprintad vävnad. 

ORDFÖRKLARINGAR

^1. The roots of reconstructive surgery are as old as the "Sushruta Ayurveda", an ancient Sanskrit dated 600 BC, in which various surgical methods were first described. In Europe, the medieval surgeon Gaspare Tagliacozzi wrote De Curto-rum Chirurgia per Insitionem in 1597 (Källa Matteo Amorosos avhandling)

^2. Tagstället - Det ställe på kroppen man tar en bit hud/muskel (med kärl- och nervförsörjning) ifrån för att transplantera till en lambå

^3. Lambå - muskel eller hudflik som man syr fast hud/muskeln från tagstället med

^4. 3D-bioprinta - Stamceller kan stimuleras till att utvecklas till flera olika vävnadstyper. Därigenom blir det möjligt att få fram vävnader (bio-printa) t. ex brosk eller hud som används på en plastikkirurgisk klinik. Läs mer på gu.se

^5. Immunoinkompetenta möss - dessa är genetiskt förändrade, så att de saknar immunsystem