Ką tai reiškia būsimai donorystei? Ar galime „atspausdinti“tobulą širdį, pasiruošusią transplantacijai?
Organų „spausdinimo“sąvoka, kuri dar visai neseniai buvo galima pamatyti tik mokslinės fantastikos filmuose, kilo dėl dviejų lygiagrečių mokslo proveržių. Pirmasis yra 3D spausdintuvai, kurie atsirado maždaug prieš dešimt metų kaip inžinerijos stebuklas, o pastaruoju metu naudojami taikomojoje srityje kaip ekonomiškai prieinamas prietaisas, kuris gali būti naudojamas daugelyje technologijų sričių.
- „Salik.biz“
Antroji pagreitinto vystymosi sritis yra molekulinė biologija ir genų inžinerija, leidžianti tyrėjams ištirti natūralius biologinius procesus ir trukdyti jiems ląstelių ir branduolio lygmenimis.
Tel Avivo universiteto tyrėjų pristatytas atspausdintos žmogaus širdies modelis patraukė dėmesį visame pasaulyje. Čia kirto dvi vystymosi ašys. Tyrimas išsklaidė daug abejonių dėl galimybės ateityje atspausdinti žmogaus organus. Norėdami tuo patikėti, turite pasakyti keletą kartų: mokslininkai sukūrė žmogaus širdį iš žmogaus ląstelių (pasididžiavimą taip pat sukelia tai, kad mes kalbame apie Izraelio mokslininkus).
Naujas skyrius atidarytas įvairiais būdais, tačiau tai tik pradžia. Yra daugybė kliūčių, kurias reikia nugalėti prieš persodinant organus, pagamintus iš jų pačių ląstelių, žmonėms. Tačiau tyrimas taip pat atskleidžia, kaip gali įvykti netikėti lūžiai. Tyrimui vadovavęs profesorius Tal Dvir sako, kad dar reikia dar daug nuveikti, tačiau pasiekimas atveria naujus horizontus. Tai yra kelionės, kurios metu tyrėjai supranta, kas turi atsitikti toliau, kad žmonės gautų darbinius 3D organus, pradžia.
Haaretz: Spausdinimo proceso nuotraukos yra nuostabios. Bet kokia yra šio širdies skaidrumo būklė ir ar mes arti matome, kaip tai įvyks?
Spausdinimo metu širdelės dedamos į bioreaktorių - tam tikrą talpyklą, užpildytą ląstelėms naudingomis medžiagomis (augimo terpe) -, kuria galima sekti, kas vyksta, ir sudaryti optimalias sąlygas širdelėms „subręsti“, kad susidarytų vienas plakantis organas. „Mūsų laukia bandymų ir klaidų procesas. Norime išsiaiškinti, ar visi kūriniai tinka kartu, kad širdis tinkamai veiktų pulsuodama. Mes nesitikime momentinės sėkmės. Bet tai įvyks “, - sako Dviras.
Kas nutinka, kai širdis subręsta ir pradeda normaliai funkcionuoti? Mokslininkai tikisi per metus persodinti pirmąją atspausdintą širdį gyvūnui - triušiui ar žiurkei, bet kaip su žmonėmis?
Reklaminis vaizdo įrašas:
- Mokslininkams vis dar sunku nustatyti laiko tarpą. Apskritai jais siekiama užtikrinti, kad per dešimt metų ligoninėse atsirastų reikalingi spausdintuvai, kad būtų sukurtas trijų matmenų žmogaus audinys arba tokie sudėtingi organai kaip širdis.
Kuo svarbus šis laimėjimas žmogaus organų spausdinimo srityje?
- Labai didelis. Ryšys tarp 3D spausdinimo ir biologijos bei žmogaus organų spausdinimo yra palyginti neseniai. Šiame kontekste spausdintuvai yra naudojami kuriant kaulų implantus, tokius kaip titano šlaunikaulis; audinys, pagamintas iš visų ar pusiau natūralių medžiagų, tokių kaip kaulų čiulpai („pasyvusis“audinys) ar kraujagyslės. Pirmą kartą buvo galima atspausdinti tikrą žmogaus organą, turintį daugybę biologinių savybių.
Kokie yra tokios naujos širdies apribojimai?
- Jis vis dar nėra tobulas, jo sugebėjimas veikti dar neįrodytas. Svarbus laimėjimas yra tai, kad jį sudaro dviejų tipų ląstelės - raumenys ir kraujas, tačiau širdyje yra ir kitų ląstelių. Tyrėjai yra techniškai pajėgūs sukurti šias ir kitas kamienines ląsteles, kaip ir gamindami mums reikalingas ląsteles. Tai jie planuoja daryti toliau.
Kaip ribojama tinkamo dydžio žmogaus širdies, kurią bus galima persodinti, spausdinimas?
- Skirtinguose proceso etapuose yra keli suvaržymai, tačiau jie prie to stengiasi. Pirma, norint sukurti normalaus dydžio žmogaus širdį, reikia milžiniškų ląstelių. Tam reikia milijardų ląstelių, ir yra mokslas, nagrinėjantis jų dauginimąsi. Štai tada mes suprantame, kaip svarbu spartinti ląstelių augimą. Antra, spausdintuvai. Dabar spausdintuvų lygis nėra blogas, tačiau jie vis dar nepakankamai plečiasi. Ši sritis taip pat bus toliau plėtojama. Kai bus sukurta tokia infrastruktūra, bus galima susikurti visas reikalingas ląsteles ir atspausdinti širdį, artimą tikrajai.
Ar kada nors įmanoma sukurti stipresnę, „patobulintą“širdį?
- Dabar mes stengiamės atspausdinti širdį, kuri kuo labiau primins tikrąją.
Ką tai reiškia kitų organų spaudos kontekste?
- Viena vertus, sugebėjimas atspausdinti širdį įrodo, kad iš principo tai įmanoma. Tiksliau, kiekvienas organas turi savo ypatybes. Nesu tikras, ar širdies spausdinimo progresas būtinai paskatins kurti tokius organus kaip inkstai, kepenys ar kasa.
Kokias kitas programas turi ši technologija?
„Matyt, spausdintų audinių kūrimas ateinančiais metais įgis platesnį pritaikymą, o tai pakeis medicinos veidą. Ši technologija gali būti naudojama kuriant ar gydant organus nuo širdies iki didelių nudegimų. Iki šiol lygiagrečiai dirbantys mokslininkai kiaulėms tikrino širdies audinio gabalą.
Ido Efrati