Pierwsze unaczynione serce z drukarki 3D

Naukowcy nie mają wątpliwości – wyniki ich eksperymentu posłużą do stworzenia implantu, który uratuje niejedno życie

Choroby serca są jedną z najczęstszych przyczyn zgonów. Z informacji WHO wynika, że z powodu chorób układu sercowo-naczyniowego każdego roku na świecie umiera prawie 18 mln osób. Dla pacjentów w końcowej fazie choroby jedynym ratunkiem jest przeszczep serca, ale dawców jest zbyt mało. Wyniki eksperymentu przeprowadzonego w Izraelu dają jednak nadzieję na prawdziwy medyczny przełom.

Serce stworzone w drukarce 3D

Tamtejsi naukowcy zaprojektowali i wydrukowali w technologii 3D pierwsze sztuczne, unaczynione serce. Za materiał posłużyły komórki pobrane od jednego z pacjentów. Jest to ogromny sukces, choć opracowanie finalnej wersji implantu zajmie jeszcze kilka lat. Wyniki eksperymentu prowadzonego na Uniwersytecie w Tel Awiwie zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym „Advanced Science”.

„Wcześniej udawało się drukować w technologii 3D modele ludzkiego serca, ale nikomu nie udało się tego zrobić wraz z komórkami i naczyniami krwionośnymi. W przyszłości drukowanie sztucznych tkanek, które będą zastępowały nasze chore organy, będzie powszechne” – tak wyniki eksperymentu podsumował prof. Tal Dvir.

Jak wygląda proces drukowania?

Od pacjenta pobrano wycinki tkanki tłuszczowej, od której oddzielono materiał komórkowy. Następnie komórki zostały przemodyfikowane na indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste, a zewnątrzkomórkowa sieć makromolekuł, takich jak kolagen i glikoproteiny, została przetworzona na specjalny hydrożel. Posłużył on naukowcom jako biologiczny „atrament”, z którego zostało wydrukowane serce.

Kluczową kwestią jest biokompatybilność wydrukowanych organów z uwagi na ryzyko odrzucenia implantu przez biorcę. „W innym razie sukces całego procesu byłby zagrożony. Idealny materiał biologiczny powinien posiadać te same właściwości biochemiczne i mechaniczne, jak tkanki pacjenta” – podkreślił prof. Dvir.

Naukowcy zapowiadają medyczny przełom

Wydrukowane serce rozmiarem odpowiada sercu królika. Dziennik „Times of Israel” zwraca uwagę, że nawet tak małe serce nie może działać, ponieważ potrzebny jest specjalny bioreaktor, który zmusi komórki do synchronicznej pracy. Naukowcy muszą opracować także metodę drukowania większej ilości komórek, by w końcu można było wydrukować serce wielkości ludzkiego. Zanim taki organ zostanie wszczepiony człowiekowi, zostanie przetestowany na zwierzętach.

W związku z  projektem pojawiają się jednak wątpliwości natury etycznej i medycznej. Podnoszony jest argument, że skutki wszczepienia sztucznego serca mogą skutkować trudnymi do przewidzenia schorzeniami. „Times of Israel” porusza także wątek ekonomiczny – taki implant będzie drogi, a więc powiększą się nierówności między bogatymi i biednymi.

Izraelscy naukowcy pomimo tych kontrowersji twierdzą, że już w ciągu 10 lat największe szpitale świata będą posiadały możliwość drukowania serca dla chorych oczekujących na transplantację.