Ce înseamnă asta pentru viitoare donări? Putem „tipări” inima perfectă pregătită pentru transplant?
Conceptul de organe de tipărire, care până de curând putea fi văzut doar în filmele de ficțiune științifică, a apărut din două descoperiri științifice paralele. Prima este imprimantele 3D, apărute în urmă cu aproximativ zece ani ca o minunăție inginerească și care au ajuns recent să fie utilizate în știința aplicată ca dispozitiv economic accesibil, care poate fi utilizat în multe domenii tehnologice.
A doua zonă a dezvoltării accelerate este biologia moleculară și ingineria genetică, care permit cercetătorilor să studieze și să intervină în procesele biologice naturale la nivel celular și nuclear.
Modelul inimii umane tipărite prezentat de cercetătorii de la Universitatea Tel Aviv a atras atenția în întreaga lume. Două axe ale dezvoltării au trecut aici. Studiul risipeste multe îndoieli cu privire la posibilitatea imprimării organelor umane în viitor. Pentru a crede acest lucru, trebuie să spui de mai multe ori: oamenii de știință au creat o inimă umană din celulele umane (mândria este cauzată și de faptul că vorbim despre oameni de știință israelieni).
Un nou capitol s-a deschis în multe feluri, dar acesta este doar începutul. Există multe obstacole de depășit înainte de a transplanta organe nesigilate făcute din propriile celule la oameni. Dar studiul relevă, de asemenea, cum pot apărea descoperiri neașteptate. Profesorul Tal Dvir, care a condus studiul, spune că mai este mult de parcurs, dar realizarea deschide noi orizonturi. Acesta este începutul unei călătorii în care cercetătorii înțeleg ce trebuie să se întâmple în continuare pentru ca oamenii să poată să funcționeze organe 3D.
Haaretz: Pozele procesului de imprimare sunt uimitoare. Dar care este starea acestei transparențe a inimii și cât de aproape suntem de a vedea cum se va întâmpla?
În timpul etapei de tipărire, inimile sunt plasate într-un bioreactor - un fel de recipient plin cu nutrienți pentru celule (mediu de creștere) - care poate urmări ceea ce se întâmplă și poate crea condiții optime pentru ca inimile să se „coacă” pentru a forma un singur organ de bătaie. „Ne așteaptă un proces de încercare și eroare. Vrem să vedem dacă toate piesele se potrivesc pentru ca inima să funcționeze corect atunci când pulsează. Nu așteptăm un succes momentan. Dar se va întâmpla”, spune Dvir.
Ce se întâmplă după ce inima s-a maturizat și începe să funcționeze normal? Oamenii de știință speră să transplanteze prima inimă tipărită într-un animal - un iepure sau un șobolan - într-un an, dar ce zici de oameni?
Video promotional:
- Încă este dificil pentru cercetători să stabilească un interval de timp. În general, ei urmăresc să se asigure că, în termen de zece ani, spitalele au imprimantele necesare pentru a crea țesuturi umane tridimensionale sau organe complexe precum inima.
Cât de importantă este această realizare în domeniul tipăririi organelor umane?
- Foarte mare. Legătura dintre tipărirea 3D și biologie și tipărirea organelor umane este relativ recentă. În acest context, imprimantele sunt utilizate pentru a crea implanturi osoase, cum ar fi un femur de titan; țesut format din toate materialele naturale sau jumătate, cum ar fi măduva osoasă (țesutul „pasiv”) sau vasele de sânge. Acum, pentru prima dată, a fost tipărit un adevărat organ uman cu un număr mare de caracteristici biologice.
Care sunt limitele unei inimi atât de noi?
- Încă nu este perfectă, capacitatea sa de a funcționa nu a fost încă dovedită. Faptul că este format din două tipuri de celule - mușchi și sânge - este o realizare importantă, dar există și alte celule în inimă. Cercetătorii sunt capabili din punct de vedere tehnic să creeze aceste și alte celule stem, la fel cum au făcut-o pentru a produce celulele de care avem nevoie. Asta intenționează să facă în continuare.
Care este limitarea tipăririi unei inimi umane de dimensiunea potrivită, care va fi pregătită pentru transplant?
- Există mai multe constrângeri în diferite etape ale procesului, dar se lucrează la acesta. În primul rând, este necesar un număr mare de celule pentru a crea o inimă umană de dimensiuni normale. Acest lucru necesită miliarde de celule și există o știință care se ocupă de reproducerea lor. Aici ajungem la importanța accelerării creșterii celulare. În al doilea rând, imprimante. Acum, nivelul imprimantelor nu este prost, dar încă nu au suficientă expansiune. De asemenea, această zonă va continua să se dezvolte. Odată ce o astfel de infrastructură va fi pusă la punct, va fi posibilă crearea tuturor celulelor necesare și imprimarea unei inimi aproape de cea reală.
Este posibil într-o zi să creăm o inimă mai puternică, „îmbunătățită”?
- Acum lucrăm pentru a tipări o inimă care să semene cu cea reală pe cât posibil.
Ce înseamnă asta în contextul presei altor organe?
- Pe de o parte, capacitatea de a imprima o inimă dovedește că, în principiu, este posibil. Mai precis, fiecare organ are propriile sale caracteristici. Nu sunt sigur dacă progresele înregistrate în imprimarea inimii vor duce în mod necesar la un progres în crearea de organe precum rinichiul, ficatul sau pancreasul.
Ce alte aplicații are această tehnologie?
„Aparent, crearea de țesături imprimate în următorii ani va câștiga o aplicare mai largă, ceea ce va schimba fața medicamentului. Tehnologia poate fi folosită pentru a crea sau vindeca organe, de la inimă la arsuri severe. Până acum, oamenii de știință care lucrează în paralel au testat o porție de țesut cardiac pe porci.
Ido Efrati
