Czy jesteśmy gotowi na stworzenie naturalnego pęcherza? Tomasz Drewa Kierownik Oddziału Urologii Ogólnej i Onkologicznej Szpital im. Mikołaja Kopernika w Toruniu Kierownik Katedry Medycyny Regeneracyjnej Collegium Medicum w Bydgoszczy Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu 1
? 2
Problemy, Zadania, Koncepcje 1) Jakie mają być wskazania do rekonstrukcji a jakie są rzeczywiste potrzeby? 2) Jakie modele biologiczne do tej pory testowano i co dzięki temu wiemy? 3) Jakie nadal istnieją przeszkody uniemożliwiające wytworzenie sztucznego pęcherza moczowego? 3
Problemy, Zadania, Koncepcje 1) Jakie mają być wskazania do rekonstrukcji a jakie są rzeczywiste potrzeby? 2) Jakie modele biologiczne do tej pory testowano i co dzięki temu wiemy? 3) Jakie nadal istnieją przeszkody uniemożliwiające wytworzenie sztucznego pęcherza moczowego? 4
Kiedy konieczna może być regreneracja pęcherza moczowego? 1) Rak pęcherza 2) Nieczynny pęcherz (choroby neurologiczne) 3) Nieczynny pęcherz (przewlekłe zapalenia) 4) Nieczynny pęcherz z powodu gruźlicy 5) Wady wrodzone 6) Urazy Stein i wsp 2001, Casale 2008 5
Cystektomia LAP jest najlepszą opcją leczenia naciekającego TCC Is pure laparoscopic radical cystectomy still an attractive solution for the treatment of muscle-invasive bladder cancer? (2010) Chlosta P, Drewa T et al. Lymph node dissection during laparoscopic (LRC) and open (ORC) radical cystectomy due to muscle-invasive bladder urothelial cancer (2011) Chlosta P, Drewa T et al. Laparoscopic radical cystectomy: a 5-year review of a single institute's operative data and complications and a systematic review of the literature (2012) Aboumarzouk O, Drewa T, Olejniczak P, Chlosta P. Laparoscopic versus open radical cystectomy for muscle-invasive bladder cancer: a single institute analysis (2013) Aboumarzouk O, Drewa T, Olejniczak P, Chlosta P. Safety and feasibility of laparoscopic radical cystectomy for the treatment of bladder cancer (2013) Aboumarzouk O, Hughes O, Narahari K, Drewa T, Chlosta P, Kynaston H. 6
Surg Innov 2010 Odprowadzenie moczu Cystektomia 7
Studer i wsp (BJUInt) 2004 8
Problemy, Zadania, Koncepcje 1) Jakie mają być wskazania do rekonstrukcji a jakie są rzeczywiste potrzeby? 2) Jakie modele biologiczne do tej pory testowano i co dzięki temu wiemy? 3) Jakie nadal istnieją przeszkody uniemożliwiające wytworzenie sztucznego pęcherza moczowego? 9
Exp Biol Med 2014 Przyczyny Rekonstrukcji Pęcherza 70 60 1 Rak Pęcherza Moczowego 2 Marski Pęcherz (Gruźlica) 3 Pęcherz Neurogenny 4 Przetoka 5 Ekstrofia Pęcherza Moczowego 50 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 10
Wszystkie modele regeneracji ściany pęcherza moczowego dotyczą cystoplastki - dlatego nie odpowiadają one najważniejszemu wskazaniu do regeneracji pęcherza Biomateriał Komórki Czynniki wzrostu 11
Exp Biol Med 2014 Rodzaj użytego materiału 50 1 Plastikowa Forma 2 Żelatynowa Gąbka 3 Papier Japoński 4 Utrwalony Formaliną Pęcherz Psa 5 Liofilizowana Opona Twarda 6 Osierdzie Wołu 7 Warstwa Podśluzowa Jelita Świni 8 Warstwa Podśluzowa Pęcherza Człowieka oraz Hodowane Komórki 9 Kompozyt z Kolagenu i Kwasu Poliglikolowego oraz Hodowane Komórki 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12
Exp Biol Med 2014 Wyniki Rekonstrukcji Pęcherza? 60 50? 40 30 = 20 10 0 1 2 Zły Wątpliwy 3 Dobry 13
Problemy, Zadania, Koncepcje 1) Jakie mają być wskazania do rekonstrukcji a jakie są rzeczywiste potrzeby? 2) Jakie modele biologiczne do tej pory testowano i co dzięki temu wiemy? 3) Jakie nadal istnieją przeszkody uniemożliwiające wytworzenie sztucznego pęcherza moczowego? 14
Procesy immunologiczne podczas regeneracji pęcherza moczowego są bardzo skomplikowane i nie można ich przełożyć na aspekty praktyczne (np. Jakie czynniki wzrostu są potrzebne i w jakiej ilości?) Pokrywczyńska i wsp (Arch Immunol Ther Exp) 2013 15
2014 16
Nat Rev Urol 2012 17
Kontrola przeróżnicowania komórek macierzystych jest skomplikowana 18
2012 19
(2013) 20
Liczba komórek potrzebna do regeneracji pęcherza jest ogromna Ludzki pęcherz jest dużym narządem, żeby przygotować wszczep do augmentacji pęcherza moczowego in vitro, którego powierzchnia wynosić będzie około 15 cm2, należy wyhodować 140 szalek Petriego każda o średnicy 15 cm. To znaczy, że należy wyhodować 2,5 m2 komórek, a wycinek pobrany podczas biopsji należałoby pomnożyć 25.000 razy!, czyli potrzeba około 6.000.000.000 komórek! 21
Postepy Hig Med Dosw 2013 10 mln komórek 0,5 mln komórek 10 mln komórek 10 mln komórek 22
Mocz jest toksyczny dla komórek w hodowli. Podobnych warunków należy się spodziewać ich przeszczepieniu jako graftów dróg moczowych. Adamowicz i wsp (Transpl Proc) 2012 1 x 12h Dodanie moczu do hodowli 2 x 4h 2 x 1h Usunięcie moczu z hodowli Pożywka (tło) Urotelium + pożywka Urotelium + pożywka + sól fizjologiczna Urotelium + pożywka + mocz 2 x 1h Urotelium + mocz 23
Zamiast wniosków Tissue-engineered autologous bladders for patients needing cystoplasty (2006) Atala A, Bauer SB, Soker S, Yoo JJ, Retik AB. Autologous Cell Seeded Biodegradable Scaffold for Augmentation Cystoplasty: Phase II Study in Children and Adolescents with Spina Bifida (2014) Joseph DB, Borer JG, De Filippo RE, Hodges SJ, McLorie GA. Clinical Trials Identifier: NCT00419120 Trial Sponsor: Tengion Inc. Autologous cell-seeded biodegradable scaffold did not improve bladder compliance or capacity, and surpassed an acceptable safety standard. 24