Co to znamená pro budoucí darování? Můžeme „tisknout“perfektní srdce připravené k transplantaci?
Koncept „tiskových“orgánů, který byl donedávna viditelný pouze ve sci-fi filmech, vycházel ze dvou paralelních vědeckých průlomů. Prvním z nich jsou 3D tiskárny, které se objevily před deseti lety jako technický zázrak a nedávno se začaly používat v aplikované vědě jako ekonomicky dostupné zařízení, které lze použít v mnoha technologických oborech.
Druhou oblastí zrychleného vývoje je molekulární biologie a genetické inženýrství, které vědcům umožňuje studovat přírodní biologické procesy a zasahovat do nich na buněčné a jaderné úrovni.
Model tištěného lidského srdce představený vědci na Tel Aviv University přitahuje pozornost po celém světě. Křížily se zde dvě osy vývoje. Studie rozptyluje mnoho pochybností o možnosti tisku lidských orgánů v budoucnosti. Chcete-li tomu uvěřit, musíte říci několikrát: vědci vytvořili lidské srdce z lidských buněk (hrdost je také způsobena tím, že mluvíme o izraelských vědcích).
Nová kapitola se otevřela mnoha způsoby, ale to je jen začátek. Před přemístěním neuzavřených orgánů vytvořených z jejich vlastních buněk na člověka existuje mnoho překážek. Studie však také odhaluje, jak mohou nastat neočekávané průlomy. Profesor Tal Dvir, který studii vedl, říká, že je ještě dlouhá cesta, ale úspěch otevírá nové obzory. Toto je začátek cesty, kdy vědci chápou, co je třeba udělat, aby lidé mohli pracovat s 3D orgány.
Haaretz: Fotografie procesu tisku jsou úžasné. Jaký je však stav této průhlednosti srdce a jak blízko jsme tomu, jak se to stane?
Během fáze tisku jsou srdce umístěna do bioreaktoru - jakési nádoby naplněné živinami pro buňky (růstové médium) - které mohou sledovat, co se děje, a vytvářet optimální podmínky pro srdce, aby „dozrávaly“a vytvořily jediný, tlukot orgánu. „Čeká nás proces pokusu a omylu. Chceme vidět, zda všechny kusy zapadají do srdce, aby při pulzování správně fungovaly. Neočekáváme okamžitý úspěch. Stane se to, “říká Dvir.
Co se stane poté, co srdce zraje a začne normálně fungovat? Vědci doufají, že první potištěné srdce bude transplantováno do zvířete - králíka nebo krysy - do jednoho roku, ale co lidé?
Propagační video:
- Pro vědce je stále obtížné stanovit časový rámec. Obecně se snaží zajistit, aby se do deseti let v nemocnicích objevily potřebné tiskárny, které vytvoří trojrozměrnou lidskou tkáň nebo takové složité orgány jako srdce.
Jak důležitý je tento úspěch v oblasti tisku lidských orgánů?
- Velmi velký. Souvislost mezi 3D tiskem a biologií a tiskem lidských orgánů je relativně nová. V této souvislosti se tiskárny používají k vytváření kostních implantátů, jako je titanová femur; tkáň vyrobená ze všech nebo z poloviny přírodních materiálů, jako je kostní dřeň („pasivní“tkáň) nebo krevní cévy. Nyní bylo poprvé možné vytisknout skutečný lidský orgán s velkým počtem biologických charakteristik.
Jaká jsou omezení takového nového srdce?
- Stále není dokonalý, jeho funkční funkce nebyla dosud prokázána. Skutečnost, že se skládá ze dvou typů buněk - svalu a krve - je důležitým úspěchem, ale v srdci jsou i jiné buňky. Vědci jsou technicky schopni vytvořit tyto a další kmenové buňky, stejně jako vytvořili buňky, které potřebujeme. To je to, co plánují dělat dál.
Jaké je omezení tisku lidského srdce správné velikosti, které bude připraveno k transplantaci?
- Existuje několik omezení v různých fázích procesu, ale na tom pracují. Nejprve je potřeba velké množství buněk k vytvoření normálního lidského srdce. To vyžaduje miliardy buněk a existuje věda, která se zabývá jejich reprodukcí. Zde přicházíme na důležitost urychlení buněčného růstu. Za druhé, tiskárny. Nyní není úroveň tiskáren špatná, ale stále nemají dostatečné rozšíření. Tato oblast se bude i nadále rozvíjet. Jakmile je taková infrastruktura na místě, bude možné vytvořit všechny potřebné buňky a vytisknout srdce blízko skutečné.
Je možné jednou vytvořit silné, „vylepšené“srdce?
- Nyní pracujeme na tisku srdce, které se bude co nejvíce podobat skutečnému.
Co to znamená v souvislosti s tiskem jiných orgánů?
- Na jedné straně schopnost tisku srdce dokazuje, že je to v zásadě možné. Přesněji řečeno, každý orgán má své vlastní charakteristiky. Nejsem si jistý, zda pokrok v srdečním tisku nutně povede k průlomu ve vytváření orgánů, jako jsou ledviny, játra nebo slinivka břišní.
Jaké další aplikace má tato technologie?
„Vytváření textilie v příštích letech zřejmě získá širší uplatnění, což změní tvář medicíny. Tuto technologii lze použít k vytvoření nebo uzdravení orgánů od srdce až po těžké popáleniny. Vědci, kteří pracují souběžně, dosud testovali kus srdeční tkáně na prasatech.
Ido Efrati