Trzustka wydrukowana na drukarce 3D

Sztuczna trzustka nadzieją dla chorych na cukrzycę

Cukrzyca jest jedną z najczęściej występujących chorób przewlekłych na świecie i stanowi duże obciążenie dla globalnego zdrowia publicznego. W tym kontekście badania nad nowoczesnymi metodami, które mogą być zastosowane w leczeniu tego schorzenia, są niezwykle istotne. Szansą dla chorych zmagających się z cukrzycą typu 1 może stać się bioniczna trzustka stworzona za pomocą biodruku 3D.

Zespół polskich naukowców pod kierownictwem prof. Michała Wszoły, przewodniczącego Rady Naukowej Fundacji Badań i Rozwoju Nauki, pracował nad stworzeniem sztucznej trzustki od wielu lat. Celem projektu było „wyprodukowanie” funkcjonalnego narządu, który następnie będzie można bezpiecznie przeszczepić chorym. Pierwszy w pełni unaczyniony prototyp bionicznej trzustki udało się opracować w 2019 roku. Następnie została ona podłączona do specjalnego bioreaktora, który dostarczał płyn z tlenem i substancjami odżywczymi. Obecnie zakończył się kolejny etap prac związany z badaniami nad zwierzętami – badacze z sukcesem dokonali transplantacji narządu.

Narząd drukowany z tkanek pacjenta – czym jest biodruk 3D?

Biodruk 3D to technologia umożliwiająca drukowanie trójwymiarowych struktur przypominających naturalną tkankę (układów lab-on-a-chip i organ-on-a-chip, modeli tkankowych 3D, a nawet funkcjonalnych organów). Jako materiał podstawowy wykorzystywane są specjalne biotusze, w których zanurzone są żywe komórki. Cały proces składa się z trzech kluczowych etapów: przed biodrukiem 3D, podczas biodruku 3D oraz po procesie biodruku 3D.

Obecnie technologia ta może być stosowana w różnych obszarach badawczych, takich jak inżynieria tkankowa, opracowywanie nowych leków czy testowanie kosmetyków. Naukowcy z różnych dziedzin pokładają ogromne nadzieje w biodruku 3D, licząc na to, że wkrótce osiągalne stanie się usunięcie modeli zwierzęcych z badań i możliwe będzie tworzenie organów ludzkich, które następnie będzie można przeszczepiać chorym. Być może dzięki tej technologii w przyszłości nie będzie konieczne wykorzystywanie narządów od dawców, ponieważ będą mogły one być drukowane przy użyciu komórek własnych pacjentów.

Transplantacje trzustki – wyzwania

Przeszczepienie trzustki jest zabiegiem rozległym, związanym z dużą liczbą możliwych powikłań. Najczęściej wykonuje się go u pacjentów młodszych (przeważnie górną granicą jest wiek 50 lat), którzy nie posiadają licznych chorób współistniejących. W zdecydowanej większości przypadków (w 80-90%) przeprowadza się jednoczesną transplantację trzustki oraz nerki pochodzących od tego samego dawcy. Biorcą jest wówczas pacjent ze schyłkową niewydolnością nerek. Przeszczepy samej trzustki są rzadkie, w Polsce wykonuje się ich zaledwie kilka w skali roku.

Przeprowadzane obecnie transplantacje trzustki to tylko ułamek potrzeb pacjentów zmagających się z cukrzycą typu 1 i jej powikłaniami. Pomimo prawidłowego leczenia u chorych mogą występować uszkodzenia układu nerwowego, nefropatia (uszkodzenie nerek) czy retinopatia (uszkodzenie siatkówki oka). Dlatego też specjaliści nie ustają w poszukiwaniu nowych rozwiązań, które stałyby się alternatywą dla tradycyjnych transplantacji. Bioniczna trzustka rozwiązałaby całkowicie problem niedoboru narządów.