Doku ve organların biyomühendisliği, rejeneratif tıp alanına çekici bir katkıdır. Hastalıklı organların işlevselliğinin yerini almak için hastalara nakil için uygun olan "laboratuvarda yetiştirilen" organların oluşturulması, nakil ihtiyaçlarına yönelik mevcut ve gelecekteki talebi karşılamak için oldukça arzu edilir. Doku mühendisliğinin ilkeleri, istenen hücre tiplerinin veya bunların öncüllerinin, gelişimsel veya rejeneratif süreçleri taklit etmek için gerekli uygun büyüme faktörlerini ve kültür koşullarını sağlarken, tasarlanmış dokunun şeklini destekleyen bir iskeleye tohumlanması etrafında toplanır. Doku mühendisliği için sentetik iskeleler kullanılmış olsa da, doğal hücre dışı matris (ECM) bu amaç için organa özgü iskelelerin en iyi kaynağı olabilir. Tüm organın hücreden arındırılması, doğal ECM'nin kimyasal ve yapısal yönlerini olduğu gibi bırakırken hücrelerin uzaklaştırılmasına izin veren bir işlemdir. Elde edilen aselüler matris iskelesi, üzerine rejeneratif hücrelerin tohumlanabileceği ve kültürlenebileceği bir platform olarak kullanılabilir in vitro1,2.
Bu teknolojinin3-6 fizibilitesini incelemek için akciğer hücre giderme ve müteakip yeniden hücreselleştirmenin birkaç kemirgen modeli geliştirilmiştir. Temel kavram kanıtı sunarken, kemirgen modelleri doğrudan insan klinik ihtiyaçlarına çevrilemez. Yakın zamanda yapılan bir çalışma, travmatik yaralanmaya (ve buna bağlı iltihaplanmaya) verilen genomik tepkilerin fareler ve insanlar arasında iyi bir korelasyon göstermediğine dikkat çekti; Bu bulgular, farelerin insanlarda bu tür karmaşık biyokimyasal süreçler için model olarak kullanılmasının geçerliliği ile ilgili soruları gündeme getirmektedir7. İnsan olmayan primat (NHP) modelleri, genomik, anatomik ve fizyolojik seviyelerde insan biyolojisine çok benzeme avantajını sunar ve insan kullanımına daha fazla ekstrapolasyon için daha esnek manipülasyona izin verir. Rhesus makağı, çeşitli klinik öncesi uygulamalarda kullanılmıştır ve doku mühendisliği8-11'i incelemek için mükemmel bir modeldir. Kısa bir süre önce, akciğer ECM12 üzerinde minimum etkiye sahip bir prosedür kullanarak rhesus makak (Macacca mulatta) akciğerlerinin başarılı bir şekilde hücreden arındırılmasını tanımladık. Akciğer hücre giderme, dokunun deterjanlar, tuzlar ve enzimlerden oluşan dört hücre giderme solüsyonu ile deiyonize su ile aralıklı yıkama ile art arda muamele edilmesiyle gerçekleştirilir (dH2O) ve PBS. Bu prosedürü, orijinal olarak Price ve arkadaşları tarafından açıklanan bir protokolü değiştirerek optimize ettik.4 Doğal makak akciğerlerine göre elde edilen aselüler matrislerin bileşenlerini karakterize etmek için çeşitli histolojik ve protein analitik teknikler kullanıldı.
Bu raporda, insan olmayan primat akciğerlerinin hücreden arındırılması ve ortaya çıkan aselüler akciğer iskelelerinin orijinal olarak Calle ve arkadaşları tarafından gösterilen büyük organlı bir biyoreaktörde yeniden hücreselleştirilmesi için ayrıntılı bir protokol gösteriyoruz. JoVE'de 13. Büyük hayvan akciğerleri için boyut, ventilasyon ve perfüzyon gereksinimlerini karşılamak için orijinal protokollerini değiştirerek, teknoloji kemirgen modelinden rhesus makak modeline başarıyla taşındı. Bu raporda sunulan tüm çalışmalar, Tulane Ulusal Primat Araştırma Merkezi'nde yürürlükte olan Kurumsal Biyogüvenlik Komitesi (IBC) politikalarına uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Bu tekniğin gösterilmesi önemlidir, çünkü anatomik yapıların tanımlanması ve daha büyük organların fiziksel manipülasyonu bazen protokolün adımlarını görselleştirmeden zordur. Bu yöntemlerle mümkün kılınan çalışmalar, hücreden arındırılmış rhesus makak akciğerlerinde, rhesus mezenkimal soy kök hücreleri ve rhesus mikrovasküler endotel hücreleri ile reselleşmenin değerlendirilebildiği temel preklinik çalışmalar için bir temel oluşturmaktadır. Bu biyoreaktörün bizim versiyonumuz, gelişimsel ortamı simüle eder ve büyük hayvan akciğerlerinde mekanik gerilme ve gerilme kuvvetleri uygular ve pulmoner ve endotel gelişimini kolaylaştırdığı bilinen koşullar altında akciğer yeniden hücreselleşmesinin araştırılmasına izin verir13-15.