Mit jelent ez a jövőbeli adományozás szempontjából? Meg tudjuk-e nyomtatni a transzplantációra kész szívét?
A szervek "nyomtatásának" fogalma, amelyet a közelmúltig csak a tudományos fantasztikus filmekben lehetett látni, két párhuzamos tudományos áttörésből származott. Az első a 3D nyomtatók, amelyek körülbelül tíz évvel ezelőtt alakultak ki mérnöki csodaként, és az utóbbi időben alkalmazzák az alkalmazott tudományban gazdasági szempontból megfizethető eszközként, amely számos technológiai területen felhasználható.
A felgyorsult fejlődés második területe a molekuláris biológia és a géntechnika, amelyek lehetővé teszik a kutatók számára a természetes biológiai folyamatok tanulmányozását, és ezek befolyásolását celluláris és nukleáris szinten.
A nyomtatott emberi szív modellje, amelyet a Tel Avivi Egyetem kutatói mutattak be, világszerte felhívta a figyelmet. Két fejlõdési tengely ment át itt. A tanulmány sok kétséget eloszlat az emberi szervek jövőbeni kinyomtatásának lehetőségéről. Ennek elkövetéséhez többször is el kell mondania: a tudósok emberi sejteket hoztak létre az emberi szívből (a büszkeséget az is okozza, hogy izraeli tudósokról beszélünk).
Egy új fejezet sok szempontból megnyílt, de ez még csak a kezdet. Számos akadályt kell leküzdeni, mielőtt a saját sejtjeikből előállított nem lezárt szerveket átültetik az emberekbe. De a tanulmány azt is feltárja, hogy váratlan áttörések történhetnek. A tanulmányt vezető Tal Dvir professzor azt mondja, hogy még hosszú utat kell megtenni, de az eredmény új horizontot nyit meg. Ez az utazás kezdete, ahol a kutatók megértik, hogy mi történjen a következő lépésekkel, hogy az emberek működő 3D szervekhez juthassanak.
Haaretz: A nyomtatási képek csodálatosak. De milyen állapotban van a szív átláthatósága, és milyen közel állunk ahhoz, hogy megfigyeljük, hogyan fog történni?
A nyomtatás során a szíveket egy bioreaktorba helyezik - egyfajta tartályba, amely táplálékkal van megtöltve a sejtek számára (növekedési táptalaj) -, amely képes nyomon követni a történést és optimális feltételeket teremt a szív számára az "éréshez", hogy egyetlen, dobogó szervet képezzen. „A próba és a hiba folyamata vár ránk. Meg akarjuk nézni, hogy az összes darab alkalmas-e a szív megfelelő működésére pulzálás közben. Nem várunk pillanatnyi sikert. De meg fog történni”- mondja Dvir.
Mi történik, miután a szív érett és normálisan működni kezd? A tudósok remélik, hogy az első nyomtatott szívet egy éven belül átültetik egy állatba - egy nyúlba vagy egy patkányba -, de mi van az emberrel?
Promóciós videó:
- A kutatók számára továbbra is nehéz meghatározni az időkeretet. Általános célja annak biztosítása, hogy tíz éven belül a szükséges nyomtatók megjelenjenek a kórházakban háromdimenziós emberi szövet vagy olyan komplex szervek létrehozására, mint a szív.
Mennyire fontos ez az eredmény az emberi szervek nyomtatása terén?
- Nagyon nagy. A 3D nyomtatás és a biológia, valamint az emberi szervek nyomtatása közötti kapcsolat viszonylag friss. Ebben az összefüggésben a nyomtatókat csontimplantátumok - például titán combcsont - készítésére használják; természetes vagy fél természetes anyagokból, például csontvelőből („passzív” szövet) vagy erekből készült szövet. Most először lehetett valódi emberi szervet kinyomtatni, amely számos biológiai tulajdonsággal rendelkezik.
Milyen korlátai vannak egy ilyen új szívnek?
- Még mindig nem tökéletes, működési képességét még nem bizonyították. Fontos eredmény, hogy kétféle sejtből - izomból és vérből - áll, de a szívben vannak más sejtek is. A kutatók technikailag képesek ezek és más őssejtek létrehozására, ugyanúgy, mint a szükséges sejtek előállítása. Ez a következő terveket tenni.
Mi korlátozza az átültetésre kész, megfelelő méretű emberi szív kinyomtatását?
- A folyamat különféle szakaszaiban számos korlátozás van, de ezek dolgoznak rajta. Először: hatalmas számú sejt szükséges egy normál méretű emberi szív létrehozásához. Ehhez milliárd sejt szükséges, és van egy tudomány, amely foglalkozik ezek reprodukciójával. Itt jutunk a sejtnövekedés felgyorsításának fontosságára. Másodszor, nyomtatók. Jelenleg a nyomtatók szintje nem rossz, ám ezeknek még nincs elegendő bővítése. Ez a terület tovább fog fejlődni. Amint létrejön egy ilyen infrastruktúra, lehetőség lesz az összes szükséges cellának létrehozására és a valódihoz közel lévő szív kinyomtatására.
Lehet-e valamikor létrehozni egy erősebb, "továbbfejlesztett" szívet?
- Most egy olyan szív nyomtatásán dolgozunk, amely a lehető legjobban hasonlít az igazira.
Mit jelent ez más szervek sajtójának összefüggésében?
- Egyrészt a szívnyomtatás képessége bizonyítja, hogy elvben lehetséges. Pontosabban: minden szervnek megvannak a sajátosságai. Nem vagyok biztos abban, hogy a szívnyomtatás fejlődése szükségszerűen áttörést eredményez-e olyan szervek létrehozásában, mint a vese, a máj vagy a hasnyálmirigy.
Milyen más alkalmazásokkal rendelkezik ez a technológia?
„Úgy tűnik, hogy a nyomtatott szövetek elkészítése az elkövetkező években szélesebb körű alkalmazást fog kapni, ami megváltoztatja a gyógyászat arcát. A technológia felhasználható szervek létrehozására vagy gyógyítására, kezdve a szívtől a súlyos égési sérülésekig. Eddig a párhuzamosan dolgozó tudósok egy darab szívszövetet teszteltek a sertéseknél.
Ido Efrati