Hva betyr dette for fremtidig donasjon? Kan vi "trykke" det perfekte hjertet som er klart for transplantasjon?
Konseptet med å "trykke" organer, som inntil nylig bare kunne sees i science fiction-filmer, oppsto fra to parallelle vitenskapelige gjennombrudd. Den første er 3D-skrivere, som dukket opp for omtrent ti år siden som et teknisk vidunder, og som nylig har kommet til å bli brukt innen anvendt vitenskap som et økonomisk rimelig apparat som kan brukes i mange teknologiske felt.
Det andre området med akselerert utvikling er molekylærbiologi og genteknologi, som lar forskere studere naturlige biologiske prosesser og forstyrre dem på celle- og nukleærnivå.
Modellen for det trykte menneskets hjerte presentert av forskere ved Tel Aviv University har vakt oppmerksomhet over hele verden. Her krysset to utviklingsakser. Studien fordriver mange tvil om muligheten for å trykke menneskelige organer i fremtiden. For å tro dette, må du si flere ganger: forskere skapte et menneskelig hjerte fra menneskelige celler (stolthet er også forårsaket av det faktum at vi snakker om israelske forskere).
Et nytt kapittel har åpnet på mange måter, men dette er bare begynnelsen. Det er mange hindringer å overvinne før du transplanterer uforseglede organer laget av egne celler til mennesker. Men studien avslører også hvordan uventede gjennombrudd kan oppstå. Professor Tal Dvir, som ledet studien, sier at det fortsatt er en lang vei å gå, men bragden åpner for nye horisonter. Dette er begynnelsen på en reise hvor forskere forstår hva som må skje videre for at mennesker skal få fungerende 3D-organer.
Haaretz: Bildene av utskriftsprosessen er fantastiske. Men hva er tilstanden til denne åpenheten i hjertet, og hvor nær er vi å se hvordan det vil skje?
I løpet av utskriftsstadiet plasseres hjerter i en bioreaktor - en slags beholder fylt med næringsstoffer for celler (vekstmedium) - som kan spore hva som skjer og skape optimale forhold for at hjerter kan "modnes" for å danne et enkelt, bankende organ.”En prosess med prøving og feiling venter oss. Vi vil se om alle brikkene passer sammen for at hjertet skal fungere ordentlig når det pulserer. Vi forventer ikke øyeblikkelig suksess. Men det vil skje, sier Dvir.
Hva skjer etter at hjertet har modnet og begynner å fungere normalt? Forskere håper å kunne transplantere det første trykte hjertet i et dyr - en kanin eller en rotte - i løpet av et år, men hva med mennesker?
Salgsfremmende video:
- Det er fortsatt vanskelig for forskere å sette en tidsramme. Generelt har de som mål å sikre at i løpet av ti år vil de nødvendige skriverne vises på sykehus for å lage tredimensjonalt menneskelig vev eller så komplekse organer som hjertet.
Hvor viktig er denne bragden innen utskrift av menneskelige organer?
- Veldig stor. Koblingen mellom 3D-printing og biologi og trykking av menneskelige organer er relativt nylig. I denne sammenhengen blir skrivere brukt til å lage beinimplantater som en titanium femur; vev laget av hele eller halvparten av naturlige materialer, for eksempel benmarg ("passivt" vev) eller blodkar. Nå for første gang har det vært mulig å trykke et ekte menneskelig organ med et stort antall biologiske egenskaper.
Hva er begrensningene for et så nytt hjerte?
- Det er fremdeles ikke perfekt, funksjonsevnen er ennå ikke bevist. At det består av to typer celler - muskel og blod - er en viktig prestasjon, men det er andre celler i hjertet også. Forskere er teknisk i stand til å lage disse og andre stamceller, akkurat som de gjorde for å produsere cellene vi trenger. Dette er hva de planlegger å gjøre videre.
Hva er begrensningen ved å trykke et menneskelig hjerte i riktig størrelse, som vil være klart til transplantasjon?
- Det er flere begrensninger i forskjellige stadier av prosessen, men de jobber med det. For det første trengs et stort antall celler for å skape et menneskelig hjerte i normal størrelse. Dette krever milliarder av celler, og det er en vitenskap som omhandler deres reproduksjon. Det er her vi kommer til viktigheten av å akselerere celleveksten. For det andre skrivere. Nå er ikke skriverenivået dårlig, men de har fortsatt ikke nok utvidelse. Dette området vil også fortsette å utvikle seg. Når en slik infrastruktur er på plass, vil det være mulig å lage alle nødvendige celler og skrive ut et hjerte nær den virkelige.
Er det mulig en dag å skape et sterkere, "forbedret" hjerte?
- Nå jobber vi med å trykke et hjerte som vil ligne den ekte så mye som mulig.
Hva betyr dette i sammenheng med pressen fra andre organer?
- På den ene siden beviser evnen til å trykke et hjerte at det i prinsippet er mulig. Mer presist har hvert organ sine egne egenskaper. Jeg er ikke sikker på om fremgang i hjertetrykk nødvendigvis vil føre til et gjennombrudd i dannelsen av organer som nyre, lever eller bukspyttkjertel.
Hvilke andre applikasjoner har denne teknologien?
”Tilsynelatende vil opprettelsen av trykt stoff i de kommende årene få en større anvendelse, noe som vil endre medisinens ansikt. Teknologien kan brukes til å skape eller helbrede organer fra hjertet til alvorlige forbrenninger. Så langt har forskere som jobber parallelt testet et stykke hjertevev på griser.
Ido Efrati
