Tissue engineering är en växande vetenskap som innebär att autologa celler odlas utanför kroppen för att sedan transplanteras tillbaka efter cellexpansion. Teoretiskt skulle tissue engineering kunna användas för reservdelsproduktion inom de flesta organsystem. Inom barnkirurgi, där missbildningar med vävnadsbrist utgör en stor del av sjukdomspanoramat, kan metoden vara till stor hjälp vid rekonstruktiv behandling. Inom vuxenkirurgi kan metoden användas efter traumatiska skador eller efter cancerbehandling.
Kliniskt har tissue engineering med odlade kroppsegna keratinocyter använts sedan början av 1980-talet för behandling av svåra brännskador [Lancet. 1981;1:75-8]. Den långa kliniska erfarenheten inom brännskadevården och laborativa kvalitativa in vitro-studier har visat att celler som odlats under lång tid behåller sin differentiering (fenotyp) och att strukturella kromosomavvikelser inte uppstår i miljön utanför kroppen [Cells Tissues Organs. 2005;181:11-22].
Inom barnurologi behandlas barn med små och dåligt fungerande urinblåsor. Dessa barn drabbas ofta av urininkontinens och återkommande infektioner och kan utveckla allvarliga njurskador. Genom att förstora urinblåsan kan en del av dessa problem avhjälpas.
Idag används en frikopplad del av patientens tarm för att förstora urinblåsan. Tarmen har egenskaper som efterliknar urinblåsans vägg, såsom eftergivlighet och förmåga att öka sin volym utan tryckökning , vilket gör den lämplig som ersättningsvävnad. Men en stor nackdel är att tarmens slemhinna har utvecklats för absorption av vatten och salter till skillnad från barriärfunktionen i urinblåsans urotel. De negativa effekterna som då uppstår utgörs av rubbningar i kroppens vätske- och saltbalans samt slem- och stenbildning. På senare år har man även uppmärksammat en ökad risk för malignitet [Urol Int. 1999;63:40-5].
Forskning rörande kirurgisk rekonstruktion av urinblåsan med cellbaserad tissue engineering-teknik startade för ungefär 20 år sedan. Inom barnurologi har vi i Sverige använt odlade urotelceller för rekonstruktion av urinröret vid behandling av särskilt svår hypospadi [J Ped Urol. In press 2006], och forskning för urinblåseförstoring pågår. Vid Wake Forest-universitetet i North Carolina och Harvard Medical School i Boston presenteras nu en första klinisk studie med sju patienter med medfött ryggmärgsbråck. De hade alla preoperativt dysfunktionell högtrycksblåsa med dålig eftergivlighet och urininkontinens. Patienterna, som var 4–19 år, har fått en urinblåseförstoring med autologa odlade urotelceller och glatta muskelceller.
Vid en första operation togs en biopsi av urinblåsan med öppen teknik för att isolera urotelceller och glatta muskelceller för cellodling och expansion in vitro. För att erhålla en urinblåseliknande form användes homolog urinblåsa som behandlats till cellfrihet till de fyra första patienterna. Till de senare tre användes ett kompositmaterial av kollagen och polyglykolsyra som syddes till en skålform. Formarnas yta var 70–150 cm2 och tjockleken 2 mm. Då formarna steriliserats med ultraviolett ljus och etylenoxid såddes de glatta muskelcellerna ut på formarnas utsida och urotelcellerna på insidan. Efter 7–8 veckor var de tredimensionellt urinblåseliknande transplantaten färdiga för transplantation. Vid urinblåseförstoringen fick de sista fem patienterna en kärlförsedd förstärkning av transplantatet genom att bukhinna syddes över ytan. Postoperativa kontroller skedde med cystometri, cystoskopier med biopsi och mätningar av kreatinin, elektrolyter, standardbikarbonat och pH i serum. Uppföljningstiderna var mellan 22 och 61 månader.
Resultaten visar att de patienter vars transplantat hade förstärkts med bukhinna hade tydligt ökad blåskapacitet och minskat urinläckage. Ingen patient uppvisade metabol påverkan, njurpåverkan eller stenbildning i urinblåsan. Histologisk analys visade en väggstruktur snarlik den nativa urinblåseväggens. I artikeln beskrivs hur metodförbättringar skett under studiens gång. Modifieringar vad gäller cellskörd, odlingsförfarande, bärarmaterial och uppföljning kan troligen leda till ytterligare förbättringar, och metoden kan då bli ett reellt kirurgiskt alternativ för en grupp patienter med svårt handikappande besvär.
Sammanfattningsvis innebär studien ett stort steg framåt för fortsatt klinisk tillämpning av tissue engineering inom rekonstruktiv urogenitalkirurgi.