Što to znači za buduću donaciju? Možemo li "ispisati" savršeno srce spremno za transplantaciju?
Koncept "tiskanog" organa koji se donedavno mogao vidjeti samo u filmovima znanstvene fantastike nastao je iz dva paralelna znanstvena otkrića. Prvi su 3D printeri, koji su se pojavili prije desetak godina kao inženjersko čudo, a nedavno su se počeli primjenjivati u znanosti kao ekonomski pristupačan uređaj koji se može koristiti u mnogim tehnološkim područjima.
Drugo područje ubrzanog razvoja je molekularna biologija i genetski inženjering, koji omogućavaju istraživačima da proučavaju prirodne biološke procese i da ih ometaju na staničnoj i nuklearnoj razini.
Model ispisanog ljudskog srca koji su predstavili istraživači sa Sveučilišta u Tel Avivu privukao je pažnju širom svijeta. Ovdje su se križale dvije osi razvoja. Studija otklanja mnoge sumnje u mogućnost tiskanja ljudskih organa u budućnosti. Da biste vjerovali u to, trebate reći nekoliko puta: znanstvenici su stvorili ljudsko srce iz ljudskih stanica (ponos je uzrokovan i činjenicom da govorimo o izraelskim znanstvenicima).
Novo poglavlje otvorilo se na mnogo načina, ali ovo je tek početak. Mnogo je prepreka koje se moraju prevladati prije presađivanja neispavanih organa napravljenih od vlastitih stanica u ljude. Ali studija također otkriva kako se mogu dogoditi neočekivani pomaci. Profesor Tal Dvir, koji je vodio studiju, kaže da je još dug put, ali postignuće otvara nove vidike. Ovo je početak putovanja na kojem istraživači razumiju što se sljedeće mora dogoditi kako bi ljudi dobili 3D organe koji rade.
Haaretz: Slike procesa ispisa su zadivljujuće. Ali kakvo je stanje te transparentnosti srca i koliko smo blizu da vidimo kako će se to dogoditi?
Tijekom faze tiskanja srca se stavljaju u bioreaktor - neku vrstu spremnika napunjenog hranjivim tvarima za stanice (rastni medij) - koji mogu nadzirati što se događa i stvoriti optimalne uvjete da srca "sazrijevaju" da formiraju jedan jedini organ koji tuče. "Očekuje nas postupak pokušaja i pogreške. Želimo vidjeti odgovaraju li svi komadi da bi srce pravilno radilo tijekom pulsiranja. Ne očekujemo trenutni uspjeh. Ali to će se dogoditi”, kaže Dvir.
Što se događa nakon što srce sazri i počne normalno funkcionirati? Znanstvenici se nadaju da će u roku od godine dana prvo tiskano srce presađivati na životinju - zeca ili štakora, ali što je s ljudima?
Promotivni video:
- Istraživačima je još uvijek teško postaviti vremenski okvir. Općenito, cilj im je osigurati da se unutar deset godina u bolnicama pojave potrebni pisači za stvaranje trodimenzionalnog ljudskog tkiva ili tako složenih organa kao što je srce.
Koliko je važno ovo postignuće na polju tiskanja ljudskih organa?
- Jako veliko. Veza između 3D tiska i biologije i ispisa ljudskih organa relativno je nedavna. U tom kontekstu, pisači se koriste za izradu koštanih implantata poput titan femura; tkiva izrađenog od svih ili pola prirodnih materijala, poput koštane srži („pasivno“tkivo) ili krvnih žila. Sada je prvi put moguće otisnuti pravi ljudski organ s velikim brojem bioloških karakteristika.
Koja su ograničenja takvog novog srca?
- Još uvijek nije savršen, njegova sposobnost funkcioniranja još nije dokazana. Činjenica da se sastoji od dvije vrste stanica - mišića i krvi - važno je postignuće, ali u srcu postoje i druge stanice. Istraživači su tehnički u stanju stvoriti ove i druge matične stanice, baš kao što su to radili za proizvodnju stanica koje su nam potrebne. To je ono što planiraju dalje.
Koje je ograničenje ispisa ljudskog srca prave veličine, koje će biti spremno za transplantaciju?
- Postoji nekoliko ograničenja u različitim fazama procesa, ali oni rade na tome. Prvo, potreban je ogroman broj stanica da bi se stvorilo ljudsko srce normalne veličine. Za to su potrebne milijarde stanica, a postoji znanost koja se bavi njihovom reprodukcijom. Tu dolazimo do važnosti ubrzavanja rasta stanica. Drugo, pisači. Sada razina pisača nije loša, ali još uvijek nemaju dovoljno širenje. Ovo će se područje i dalje razvijati. Jednom kada se uspostavi takva infrastruktura, moći će se stvoriti sve potrebne ćelije i ispisati srce blizu pravog.
Je li moguće jednog dana stvoriti jače, "poboljšano" srce?
- Sada radimo na ispisu srca koje će što više nalikovati stvarnom.
Što to znači u kontekstu tiska drugih organa?
- S jedne strane, sposobnost ispisa srca dokazuje da je, u načelu, moguće. Preciznije, svaki organ ima svoje karakteristike. Nisam siguran hoće li napredak u tiskanju srca nužno dovesti do proboja u stvaranju organa poput bubrega, jetre ili gušterače.
Koje druge aplikacije ima ova tehnologija?
„Očito će stvaranje tiskane tkanine u narednim godinama dobiti širu primjenu, što će promijeniti lice medicine. Tehnologija se može koristiti za stvaranje ili liječenje organa u rasponu od srca do teških opeklina. Do sada su znanstvenici koji rade paralelno testirali komad srčanog tkiva na svinjama.
Ido Efrati