Bavimo se stručnjakom, koje perspektive čovječanstvu pružaju 3D tehnologije ispisa.
Izraelski su znanstvenici prvi put uspjeli ispisati srce s ljudskog tkiva pomoću 3D pisača. Biolozi sa Sveučilišta u Tel Avivu uzeli su masne stanice od pacijenta, zatim ih transformirali u matične stanice i ispisali organ sa svim klijetima, komorama i žilama. Neće ga presaditi osobi. Prvo, motor plamena nije ispisan u punoj veličini, već u minijaturnoj skali - radi se o veličini trešnje. I drugo, srce je sposobno kontrahirati, ali ne "zna kako" pumpati krv. Ispis organa iz pacijentovih vlastitih stanica zlatni je san transplantologa. Prvo će nestati red ljudi koji čekaju smrt darovatelja kako bi spasili vlastiti život. Drugo, neće biti problema s odbacivanjem davatelja organa.
Za komentar smo se obratili Yousefu Khesuani, upravljačkom partneru u 3D bioprinting rješenjima. Podsjetimo da su istraživači ove ruske laboratorije prvi u svijetu ispisali i presadili gušteraču laboratorijskog miša.
"Patch" na srce
Jusef Đorđević, pomozite procijeniti razmjere događaja: je li to zaista znanstveni proboj?
- Ovo je dobar, vrijedan eksperiment. Izraelske kolege koristile su tehnologiju tiskanja gel-on-gel. Odnosno, nisu se tiskali u Petrijevu posudu, nego u poseban spremnik koji je sadržavao određeni gel. Ovo je vrlo zanimljiv pristup u smislu stvaranja složenog organa. Ali, kao što možete zamisliti, obrazac ne definira uvijek funkciju. S gledišta operabilnosti organa, postavlja se mnoštvo pitanja, na njih se može odgovoriti samo kad se takve inženjerske strukture presađuju na životinje. I još jedna stvar, mediji to ne primjećuju, ali članak se bavi tiskanjem "zakrpa" na srce.
Izraelski su znanstvenici prvi put uspjeli ispisati srce s ljudskog tkiva pomoću 3D pisača. Foto: REUTERS.
Promotivni video:
Što je?
- Recimo da postoji oštećeno područje srčanog tkiva i treba ga zamijeniti. Tehnologija krpljenja pretpostavlja da nema potrebe za ponovnim ispisom cijelog organa kao cjeline. Ugroženo područje se uklanja i na njegovo mjesto se postavlja ispisani flaster, koji je potreban za vraćanje funkcije. Odnosno, već možemo razgovarati o praktičnoj primjeni ovog djela.
Put od miša do čovjeka
Ali ispisali ste i presadili štitnjaču mišu još 2015. godine. A izvana se činilo da je obrada ljudskih organa pri ruci. Koliko će vremena proći od miševa do ljudi?
- Još nismo ispisali ljudsku štitnjaču iz točno jednog razloga: jer nemamo adekvatnu staničnu građu. Što mislim? U eksperimentima na miševima koristili smo embrionalne stanice. Naravno, ne možemo i ne želimo koristiti embrije za ljude. A ako su stanice štitnjače izolirane od odraslog pacijenta, tada jako slabo rastu - dobivamo povećanje od 5-7 posto. To apsolutno nije dovoljno! Ali ako govorimo o nekim vremenskim horizontima, onda očekujemo da će se prvi bioprinteri za tiskanje organa u klinikama pojaviti 2030. godine. I za sada se krećemo u skladu s ovim rasporedom. Ali moramo rezervisati da dok govorimo o tako ravnim organima kao što su koža i hrskavica.
"Prošle godine eksperimentirali ste s bioprimjenom na međunarodnoj svemirskoj stanici. Zadovoljni rezultatima?
- Manjak gravitacije omogućava nam stvaranje složenijih geometrijskih dizajna. Zadovoljni smo rezultatima i želimo izvršiti još nekoliko eksperimenata na brodu ISS ove godine.
Lijek za kozmički skorbut
Možete li reći o najukusnijem istraživanju?
- Prvo želimo ponoviti eksperimente na tiskanju ljudskog hrskavičnog tkiva i mišje štitnjače u nultu gravitaciju na našem bioprinteru. Drugo, razgovaramo o zajedničkim eksperimentima s američkim i izraelskim startapima za stvaranje umjetnog mesa u svemiru. Poslat će nam mišićne stanice i mi ćemo iz njih sastaviti trodimenzionalne konstrukcije. Tijekom dugoročnih svemirskih letova, astronauti neće preživjeti samo na konzerviranoj hrani! Osim toga, radit ćemo na stvaranju trodimenzionalnih struktura od bakterija, jer su brojni znanstveni radovi pokazali da bakterije aktivno stvaraju biofilmove u uvjetima mikrogravitacije i postaju otporne na antibiotike u prilično kratkom vremenu.
Čemu služi ovo istraživanje?
- Čovječanstvo je na pragu razdoblja kada će napustiti kolijevku i otići na druge planete. Plovidbeni letovi na Mars realnost su sljedećih 10 godina. Za nas je važno modelirati moguće ponašanje bakterija tijekom letova na dugim relacijama kako bismo predvidjeli moguće patologije. Upečatljiv primjer: čovječanstvo nije znalo za postojanje takve bolesti kao što je skorbut sve dok nisu započela duga pomorska putovanja u doba velikih geografskih otkrića. Postoji mogućnost da se tijekom dalekih svemirskih letova posade susreću i s novim patologijama i bolestima.
Prva osoba kojoj je presađena nije tiskano srce, već štitnjača
Na svijetu postoji puno laboratorija koji se bave bioprimanjem, tko je bliži rezultatu? A gdje smo u ovoj trci?
- Nemoguće je ispisati sve vrste organa, niti jedan laboratorij na svijetu to ne čini. Jasno je da su oni koji se bave ravnim organima najbliži kliničkim ispitivanjima, mislim na kožu i hrskavicu. Ne radimo sa stanicama kože, provodimo takve eksperimente sa stanicama hrskavice, ali vodeći laboratoriji na tim područjima nalaze se u Japanu i SAD-u. Ali u pogledu obnavljanja funkcije na razini organizama, mi smo ispred svojih kolega. Ovdje možete navesti naše eksperimente sa štitnjačom, kao i nove magnetno-akustičke tehnologije.
Razumijete li koji će se organ prvi uzgajati i presađivati ljudima?
- Po mom mišljenju to neće biti srce, već neki organi endokrinog sustava - štitnjača ili gušterača. Odnosno, onih organa koji proizvode hormone. Prvo, zato što se na njima provodi velika količina istraživanja u smislu dobivanja odgovarajućeg staničnog materijala - to je jedan od važnih aspekata. I drugo, ti organi imaju prilično jednostavnu unutarnju organizaciju - ne postoji složen sustav izlučnih kanala. Nadamo se da možemo biti prvi na svijetu koji je ispisao i presadio ljudski organ.
YAROSLAV KOROBATOV