Какво означава това за бъдещо дарение? Можем ли да „отпечатаме“перфектното сърце, готово за трансплантация?
Концепцията за "печатните" органи, която доскоро можеше да се види само във филми за научна фантастика, възникна от два паралелни научни пробива. Първият е 3D принтери, които се появиха преди около десет години като инженерно чудо и наскоро започнаха да се използват в приложната наука като икономически достъпно устройство, което може да се използва в много технологични области.
Втората област на ускореното развитие е молекулярната биология и генното инженерство, които дават възможност на изследователите да изучават и да се намесват в естествените биологични процеси на клетъчно и ядрено ниво.
Моделът на отпечатаното човешко сърце, представен от изследователи от университета в Тел Авив, привлече вниманието по целия свят. Тук преминаха две оси на развитие. Проучването разсейва много съмнения относно възможността за отпечатване на човешки органи в бъдеще. За да повярвате в това, трябва да кажете няколко пъти: учените създадоха човешко сърце от човешки клетки (гордостта се причинява и от факта, че говорим за израелски учени).
Нова глава се отвори по много начини, но това е само началото. Има много пречки за преодоляване преди трансплантация на незапечатани органи, направени от собствените им клетки, на хора. Но изследването разкрива и как могат да настъпят неочаквани пробиви. Професор Тал Двир, който ръководи изследването, казва, че има още много път, но постижението отваря нови хоризонти. Това е началото на пътуване, при което изследователите разбират какво трябва да се случи по-нататък, за да могат хората да получат работещи 3D органи.
Хаарец: Снимките от процеса на печат са невероятни. Но какво е състоянието на тази прозрачност на сърцето и колко близо сме да видим как ще се случи?
По време на етапа на печат сърцата се поставят в биореактор - един вид контейнер, напълнен с хранителни вещества за клетките (растежна среда) - които могат да проследят случващото се и да създадат оптимални условия сърцата да „узреят“, за да образуват единен, биещ орган. „Очаква ни процес на опити и грешки. Искаме да видим дали всички парчета се вписват заедно, за да работи сърцето правилно, когато пулсира. Не очакваме моментни успехи. Но това ще се случи “, казва Двир.
Какво се случва след като сърцето съзрее и започне да функционира нормално? Учените се надяват да трансплантират първото отпечатано сърце в животно - заек или плъх - в рамките на една година, но какво да кажем за хората?
Промоционално видео:
- Все още е трудно за изследователите да определят времева рамка. Като цяло те имат за цел да гарантират, че в рамките на десет години необходимите принтери ще се появят в болниците, за да създадат триизмерна човешка тъкан или такива сложни органи като сърцето.
Колко важно е това постижение в областта на отпечатването на човешки органи?
- Много голям. Връзката между 3D печат и биология и печат на човешки органи е сравнително скорошна. В този контекст принтерите се използват за създаване на костни импланти като титанова бедрена кост; тъкан, направена от всички или половината естествени материали, като костен мозък („пасивна” тъкан) или кръвоносни съдове. Сега за първи път беше възможно да се отпечата истински човешки орган с голям брой биологични характеристики.
Какви са ограниченията на такова ново сърце?
- Все още не е перфектен, неговата способност да функционира все още не е доказана. Фактът, че се състои от два вида клетки - мускулни и кръвни, е важно постижение, но има и други клетки в сърцето. Изследователите са в състояние технически да създадат тези и други стволови клетки, точно както направиха за производството на клетките, от които се нуждаем. Това планират да направят по-нататък.
Какво е ограничението за отпечатване на човешко сърце с подходящ размер, което ще бъде готово за трансплантация?
- Има няколко ограничения в различните етапи на процеса, но те работят по него. Първо, огромен брой клетки са необходими, за да създадат човешко сърце с нормален размер. Това изисква милиарди клетки и има наука, която се занимава с тяхното размножаване. Тук стигаме до значението на ускоряването на растежа на клетките. Второ, принтери. Сега нивото на принтерите не е лошо, но все още нямат достатъчно разширение. Тази област също ще продължи да се развива. След като се създаде такава инфраструктура, ще бъде възможно да се създадат всички необходими клетки и да се отпечата сърце, близко до истинското.
Възможно ли е някой ден да се създаде по-силно, „подобрено“сърце?
- Сега работим за отпечатването на сърце, което да прилича максимално на истинското.
Какво означава това в контекста на пресата на други органи?
- От една страна, способността за отпечатване на сърце доказва, че по принцип е възможно. По-точно всеки орган има свои собствени характеристики. Не съм сигурен дали напредъкът в печата на сърцето непременно ще доведе до пробив в създаването на органи като бъбреците, черния дроб или панкреаса.
Какви други приложения има тази технология?
„Очевидно създаването на печатна тъкан през следващите години ще придобие по-широко приложение, което ще промени облика на медицината. Технологията може да се използва за създаване или заздравяване на органи, вариращи от сърцето до тежки изгаряния. Досега учени, работещи успоредно, тестваха парче сърдечна тъкан върху прасета.
Идо Ефрати