Trzustka wydrukowana na drukarce 3D

Polscy naukowcy jako pierwsi na świecie stworzyli bioniczną trzustkę, którą wydrukowali metodą biodruku 3D. Co to oznacza dla chorych na cukrzycę typu 1?

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.