Żywe części ciała z drukarki 3D

Tkanki powstały w Baptystycznym Centrum Medycznym Wake Forest i zostały stworzone za pomocą Zintegrowanego Systemu Drukującego Organy i Tkanki. Urządzenie pozwala używać kilku rodzajów materiałów, w tym biodegradowalnego plastiku stanowiącego „stelaż” organu bądź tkanki oraz płynu zawierającego żywe komórki, które wypełniają wspomniany stelaż. Ostatnie tworzywo służy do wykonania tymczasowej, zewnętrznej osłony, która po wszczepieniu tkanki do organizmu rozkłada się.

Życiodajny płyn

Największą innowacją w badaniach Amerykanów jest opracowanie receptury płynu, który jest w stanie utrzymać wydrukowane komórki przy życiu do chwili, gdy zrosną się z organizmem biorcy. Bardzo ważne było również uwzględnienie w budowie polimerowego stelaża mikrokanalików, przez które do komórek z organizmu transportowany jest tlen oraz substancje odżywcze.

Wspomnianą metodą naukowcom udało się wydrukować struktury o wielkości kilku centymetrów, a więc duże biorąc pod uwagę, że w zestawie nie powstały także dodatkowe naczynia krwionośne, wcześniej uważane za niezbędne, by tkanka się przyjęła. Na próbę wydrukowano dziecięce ucho wielkości około 4 cm, fragmenty kości żuchwy oraz czaszki i mięsień, które następnie wszczepiono pod skórę zwierząt. Okazało się, że implantowane tkanki nie tylko przetrwały w obcym organizmie, ale zaczęły obrastać w naczynia krwionośne, chrząstkę oraz nerwy.

Drukowanie organów coraz bliżej

Kilkucentymetrowe tkanki mogą stanowić ogromną pomoc w leczeniu wielu schorzeń, więc wartość eksperymentu Amerykanów jest bardzo duża. Jak na razie jesteśmy w stanie drukować dobrze funkcjonujące i mniej skomplikowane narządy, takie jak pęcherz czy cewka moczowa, jednak bardziej skomplikowane w naturalnej skali pozostają poza zasięgiem możliwości medycznych. Obecnie możliwie jest drukowanie normalnie funkcjonujących organów w miniaturze, na przykład serca mierzącego 0,25 milimetra. Na takich modelach można testować działanie leków, co pozwala wyeliminować etap badań na zwierzętach, których wyniki nie zawsze przekładają się wnioski dotyczące ludzi.

Weterani pierwsi w kolejce

Wnioski z badań opisujące kilka pierwszych miesięcy funkcjonowania tkanek po przeszczepie ukazały się w piśmie „Nature Biotechnology”. Z decyzją o wszczepianiu drukowanych implantów ludziom trzeba zaczekać co najmniej do poznania długoterminowych wyników eksperymentu. Jeśli okażą się pozytywne, pierwszymi beneficjentami takich transplantacji będą prawdopodobnie weterani wojenni, ponieważ ich finansowanie zapewnia amerykański Fundusz Sił Zbrojnych na rzecz Medycyny Regeneracyjnej.

Źródło: Rzeczpospolita/PAP