Naukowcy z powodzeniem wydrukowali trójwymiarowe miniaturowe serce wraz z komórkami, naczyniami krwionośnymi, komorami i komorami. Zaprojektowany narząd - stworzony przy użyciu „atramentu” wykonanego z komórek pacjenta i materiałów biologicznych, według Michaela Arnolda z Bloomberga - oznacza, że po raz pierwszy naukowcy wyszli poza drukowanie prostych tkanek pozbawionych naczyń krwionośnych.
Imponujący prototyp, nowo opisany w Advanced Science, ma z grubsza wielkość serca królika. Jednak główny autor Tal Dvir z Uniwersytetu w Tel Awiwie wyjaśnia w oświadczeniu: „większe ludzkie serca wymagają tej samej technologii”, budząc nadzieję, że technika ta może zostać ostatecznie dostosowana do tworzenia funkcjonalnych plastrów serca, a nawet do zasilania przeszczepów pełnego narządu.
Jak donosi Yasemin Saplakoglu z Live Science, izraelscy naukowcy zbudowali serce wielkości winogron, pobierając od pacjenta próbkę tkanki tłuszczowej, a następnie dzieląc ją na komórki składowe. Po poprawieniu funkcji komórek za pomocą inżynierii genetycznej i przekształceniu materiałów niekomórkowych w żel z tuszu biologicznego, zespół przeniósł je na drukarkę 3D zaprogramowaną do drukowania serca wzorowanego na skanach CT i renderowaniu artysty. Trzy do czterech godzin później maleńkie serce było gotowe - choć nadal nie działało.
Przed nakłonieniem organu do „życia” lub jakimś pozorem, Arnold zauważa, że naukowcy będą musieli czekać około miesiąca, aż komórki dojrzeją. Obecnie Delphine Matthieussent informuje Agence France-Presse, że komórki mogą się kurczyć, ale nie mają zdolności pompowania. Według Saplakoglu komórki serca muszą „bić zgodnie”, aby skutecznie pompować krew w całym ciele. Po dokonaniu tego wyczynu Dvir mówi AFP, zespół ma nadzieję na przeszczepienie serc z nadrukiem trójwymiarowym zwierzętom.
Technologia jest wciąż daleka od gotowości do testowania na ludziach, ale jak mówi współautor badań Assaf Shapira, również z Tel Aviv University Nauka na żywo, trójwymiarowe serca z nadrukiem mogą pewnego dnia uzupełnić małą liczbę narządów dawców dostępnych do przeszczepu. Biorąc pod uwagę fakt, że takie wytworzone narządy byłyby spersonalizowane dla każdego pacjenta, proces ten pozwoliłby uniknąć ryzyka związanego z odrzuceniem przez układ odpornościowy przeszczepionej obcej tkanki.
Choroby serca są wiodącą przyczyną śmierci w Stanach Zjednoczonych, powodując śmierć ponad 600 000 mężczyzn i kobiet każdego roku. Często Aristos Georgiou donosi w Newsweek, że jedyną metodą leczenia zaawansowanej niewydolności serca jest przeszczep serca. Niestety dawców serca - i ogólnie narządów - brakuje.
W tym miejscu wkracza medycyna regeneracyjna: jak stwierdza stwierdzenie: „Pacjenci nie będą już musieli czekać na przeszczepy lub przyjmować leków, aby zapobiec ich odrzuceniu. Zamiast tego potrzebne narządy zostaną wydrukowane, w pełni spersonalizowane dla każdego pacjenta. ”
Jednak zanim ta wizja stanie się rzeczywistością, naukowcy będą musieli wymyślić, jak wydrukować pełnowymiarowe, funkcjonujące serce - trudne pytanie, biorąc pod uwagę fakt, że taka operacja wymagałaby „miliardów komórek”, według Arnolda Bloomberga, w przeciwieństwie do stosunkowo marnych milionów mini-serca. Ponadto Camila Hochman Mendez, badaczka z Texas Heart Institute, która nie brała udziału w badaniu, mówi Saplakoglu Live Science, że drukuje narząd o wyższej rozdzielczości, zdolny do przenoszenia wystarczającej ilości tlenu i składników odżywczych, aby utrzymać ludzkie ciało, zajęłoby miesiące, obejmując całe długi okres czasu komórki prawdopodobnie nie byłyby w stanie przeżyć.
Sam Pashneh-Tala z University of Sheffield, ekspert, który również nie był zaangażowany w nowe badania, charakteryzuje serce jako „wizytówkę” w wywiadzie dla Georgiou z Newsweek .
„Ten konstrukt nie wykazywał żadnej funkcji jako serce”, mówi Pashneh-Tala. „... Przedstawione podejścia są z pewnością ekscytujące, ale samo badanie podkreśla, że pozostaje wiele wyzwań, zanim serce z nadrukiem 3D może stać się realną opcją kliniczną w leczeniu niewydolności narządów.”
Dvir bardziej optymistycznie odnosi się do ustaleń zespołu. Chociaż uznaje potrzebę „dalszego rozwoju drukowanego serca”, konkluduje: „Być może za dziesięć lat będą drukarki narządów w najlepszych szpitalach na całym świecie, a procedury te będą przeprowadzane rutynowo”.
