НАУЧНИЦИ 'ШТАМПАЈУ' 3Д СРЦЕ КОРИСТЕЋИ ТКИВО ПАЦИЈЕНТА

Иако је 3Д штампање у последњих неколико година напредовало великом брзином, његово коришћење за штампу функционалних људских органа и даље је далек сан. Међутим, недавно су научници овај сан приближили на корак ближе.

3Д одштампано срце направљено од сопствених ткива и ћелија пацијента.
Кредит за слику: Адванцед Сциенце 2019 Тхе Аутхорс

Кардиоваскуларне болести су водећи узрок смрти у Сједињеним Државама.

Према Центрима за контролу и превенцију болести (ЦДЦ), 610.000 људи у САД сваке године умире од срчаних болести.

Једном када пређе у завршну фазу, једина опција лечења је трансплантација срца.

Будући да је премало давалаца срца, чекање на спасоносну трансплантацију је дуго.

Научници желе да пронађу начине закрпања постојећег срчаног ткива како би уклонили или одложили потребу за трансплантацијом.

На пример, ако би хирурзи могли да убаце материјал у срце, могло би да формира привремени одер за подршку ћелијама и подстакне ћелијску реорганизацију.

Овај такозвани инжењеринг срчаног ткива има бројне проблеме; пре свега, научници треба да пронађу врсту материјала коју тело не би одбацило. Истраживачи су већ испробали низ материјала и метода, али савршени кандидати су ћелије из тела пацијента.

Биоинк и матичне ћелије

Током последњих година истраживачи су постигли одређени напредак ка вештачкој репликацији људског ткива.

Група научника са Универзитета у Тел Авиву у Израелу направила је овај корак корак даље и пребацила инжењерство срчаног ткива у следећу фазу.

„Ово је први пут да је ико било где успешно пројектовао и одштампао цело срце препуно ћелија, крвних судова, комора и комора.“
Водећи истраживач проф. Тал Двир

Научници су осмислили револуционарни приступ који им омогућава да створе до данас најближе вештачко срце.

Њихов први корак био је узимање биопсије масног ткива од пацијента; затим су одвојили ћелијски материјал од нећелијског.

Истраживачи су репрограмирали ћелије масног ткива да постану плурипотентне матичне ћелије, које се могу развити у распон типова ћелија неопходних за раст срца.

Нећелијски материјал састоји се од структурних компоненти, као што су гликопротеини и колаген; научници су их модификовали да би их претворили у „биоинк“.

Затим су помешали овај биоинк са матичним ћелијама. Ћелије су се диференцирале у срчане или ендотелне ћелије (које нижу крвне судове), а које би научници могли да користе за стварање срчаних мрља, укључујући крвне судове.

Они своје методе детаљно описују у недавном раду објављеном у часопису Напредна наука.

„Величина зечјег срца“

„Ово срце је направљено од људских ћелија и биолошких материјала специфичних за пацијента. У нашем процесу ови материјали служе као биоинкс, супстанце направљене од шећера и протеина које се могу користити за 3Д штампу сложених модела ткива “, каже проф. Двир.

Даље каже: „Људи су у прошлости успели да 3Д штампе структуру срца, али не ћелијама или крвним судовима. Наши резултати показују потенцијал нашег приступа за инжењерску персонализовану замену ткива и органа у будућности. “

Да би демонстрирали потенцијал своје технике, научници су створили мало, али анатомски прецизно срце, заједно са крвним судовима и ћелијама.

„У овој фази је наше 3Д срце мало, величине срца зеца“, каже проф. Двир. „Али већа људска срца захтевају исту технологију.“

Вреди напоменути да је ова технологија још увек далеко од могућности да замени трансплантацију срца. Ово је само још један корак на путу - иако прилично велик корак.

Следећи пресудни задатак, како каже професор Двир, је научити их да се понашају попут срца; објашњава да они „треба да даље развијају штампано срце. Ћелије треба да формирају способност пумпања; они тренутно могу да се уговарају, али они требају да радимо заједно. “

„Наша нада“, наставља он, „је да ћемо успети и доказати ефикасност и корисност наше методе.“

Пред нама је још дуг пут, али истраживачи су узбуђени због тога докле су стигли.