Izraelscy naukowcy wydrukowali w 3D serce z materiału biologicznego pacjenta

Dotychczas technika druku 3D umożliwiała jedynie uzyskiwanie tkanek o nieskomplikowanej strukturze, pozbawionych naczyń krwionośnych. Metoda opracowana w Izraelu wykorzystuje jako komórki oraz specyficzne biologicznie materiały pochodzące od pacjenta. Po raz pierwszy udało się wydrukować także naczynia krwionośne, komory i przedsionki. Zdaniem autorów - prof. Tal Dvir, dr Assaf Shapira i doktorant Nadav Moor - w przyszłości można będzie w ten sposób tworzyć potrzebne pacjentom tkanki i narządy.

Na razie udało się wydrukować miniaturową wersję serca – wielkości wiśni. Naukowcy mają jednak nadzieję, że sprawdzi się ona również w druku większych narządów. Aby uzyskać odpowiedni materiał, od pacjentów pobierano próbki tkanki tłuszczowej. Następnie izolowane z niej były żywe komórki oraz niezawierający komórek materiał biologiczny. Komórki zostały „przeprogramowane”, by mogły się stać komórkami pluripotentnymi, czyli takimi o zdolności do przekształcenia w różne tkanki. Macierz zewnątrzkomórkową (ECM), trójwymiarową sieć makrocząsteczek takich jak kolagen i glikoproteiny przekształcono w hydrożel, co umożliwiło drukowanie.

Po zmieszaniu z hydrożelem komórki zostały przekształcone w komórki serca lub wyściółki naczyń, tworząc specyficznie dostosowane do pacjenta fragmenty serca z naczyniami krwionośnymi, a w końcu – całe serce. Jak podkreśla prof. Dvir, zastosowanie materiału specyficznego dla pacjenta ma kluczowe znaczenie dla tworzenia tkanek i narządów, pozwala bowiem uniknąć odrzucenia przeszczepu.

Kolejnym krokiem ma być nauczenie wydrukowanych serc synchronicznego kurczenia się i pompowania krwi, a następnie wszczepienie ich zwierzętom doświadczalnym, mniej więcej w ciągu roku. Zdaniem prof. Dvira w ciągu około dziesięciu lat odpowiednie drukarki powinny się pojawić w wiodących szpitalach na całym świecie, a drukowane narządy będą wszczepiane rutynowo.

PRZECZYTAJ TAKŻE: Naukowcy opracowali wirtualny guz nowotworowy w 3D

Program „Oblicza Medycyny”: Bioniczna trzustka szyta na miarę [WYWIAD WIDEO]