Hvad betyder det for fremtidig donation? Kan vi "udskrive" det perfekte hjerte klar til transplantation?
Begrebet "udskrivning" af organer, der indtil for nylig kun kunne ses i science fiction-film, stammede fra to parallelle videnskabelige gennembrud. Den første er 3D-printere, der opstod for cirka ti år siden som et teknisk vidunder og er for nylig kommet til at blive anvendt inden for anvendt videnskab som et økonomisk overkommeligt udstyr, der kan bruges i mange teknologiske områder.
Det andet område med accelereret udvikling er molekylærbiologi og genteknologi, som gør det muligt for forskere at studere naturlige biologiske processer og forstyrre dem på det cellulære og nukleare niveau.
Modellen med det trykte menneskelige hjerte præsenteret af forskere ved Tel Aviv University har tiltrukket sig opmærksomhed overalt i verden. Der er krydset to udviklingsakser. Undersøgelsen fordriver mange tvivl om muligheden for at udskrive menneskelige organer i fremtiden. For at tro på dette skal du sige flere gange: forskere skabte et menneskeligt hjerte fra menneskelige celler (stolthed skyldes også, at vi taler om israelske forskere).
Et nyt kapitel er åbnet på mange måder, men dette er kun begyndelsen. Der er mange forhindringer at overvinde, inden transplanterede uforseglede organer fremstillet af deres egne celler til mennesker. Men undersøgelsen afslører også, hvordan uventede gennembrud kan forekomme. Professor Tal Dvir, der ledede undersøgelsen, siger, at der stadig er en lang vej at gå, men opnåelsen åbner nye horisonter. Dette er begyndelsen på en rejse, hvor forskere forstår, hvad der skal ske næste for at mennesker kan få fungerende 3D-organer.
Haaretz: Billederne af udskrivningsprocessen er fantastiske. Men hvad er tilstanden med denne gennemsigtighed i hjertet, og hvor tæt er vi på at se, hvordan det vil ske?
Under udskrivningstrinnet anbringes hjerter i en bioreaktor - en slags beholder fyldt med næringsstoffer til celler (vækstmedium) - der kan overvåge, hvad der sker, og skabe optimale betingelser for hjerter til at "modne" til at danne et enkelt, bankende organ.”En proces med prøve og fejl venter os. Vi vil se, om alle brikkerne passer sammen, så hjertet fungerer korrekt, når det pulserer. Vi forventer ikke en øjeblikkelig succes. Men det vil ske,”siger Dvir.
Hvad sker der, efter at hjertet er modnet og begynder at fungere normalt? Forskere håber at kunne transplantere det første trykte hjerte i et dyr - en kanin eller en rotte - inden for et år, men hvad med mennesker?
Salgsfremmende video:
- Det er stadig vanskeligt for forskere at fastlægge en tidsramme. Generelt sigter de mod at sikre, at inden for ti år de nødvendige printere vises på hospitaler for at skabe tredimensionelt menneskeligt væv eller så komplekse organer som hjertet.
Hvor vigtig er denne præstation inden for udskrivning af menneskelige organer?
- Meget stor. Forbindelsen mellem 3D-udskrivning og biologi og udskrivning af menneskelige organer er relativt nylig. I denne sammenhæng bruges printere til at skabe knogleimplantater såsom en titanium femur; væv fremstillet af hele eller halvdelen af naturlige materialer, såsom knoglemarv ("passivt" væv) eller blodkar. For første gang har det nu været muligt at udskrive et rigtigt menneskeligt organ med et stort antal biologiske egenskaber.
Hvad er begrænsningerne for et så nyt hjerte?
- Det er stadig ikke perfekt, dens funktionsevne er endnu ikke blevet bevist. Det faktum, at det består af to typer celler - muskel og blod - er en vigtig præstation, men der er også andre celler i hjertet. Forskere er teknisk i stand til at skabe disse og andre stamceller, ligesom de gjorde for at producere de celler, vi har brug for. Dette er, hvad de planlægger at gøre næste.
Hvad er begrænsningen ved at udskrive et menneskeligt hjerte i den rigtige størrelse, som er klar til transplantation?
- Der er flere begrænsninger på forskellige stadier af processen, men de arbejder på den. For det første er der behov for et stort antal celler for at skabe et menneskeligt hjerte i normal størrelse. Dette kræver milliarder af celler, og der er en videnskab, der beskæftiger sig med deres reproduktion. Det er her vi kommer til vigtigheden af at fremskynde cellevækst. For det andet printere. Nu er printerens niveau ikke dårligt, men de har stadig ikke nok udvidelse. Dette område vil også fortsætte med at udvikle sig. Når en sådan infrastruktur er på plads, vil det være muligt at oprette alle de nødvendige celler og udskrive et hjerte tæt på det rigtige.
Er det muligt en dag at skabe et stærkere, "forbedret" hjerte?
- Nu arbejder vi på at udskrive et hjerte, der ligner det rigtige så meget som muligt.
Hvad betyder dette i sammenhæng med pressen fra andre organer?
- På den ene side beviser evnen til at udskrive et hjerte, at det i princippet er muligt. Mere præcist har hvert organ sine egne karakteristika. Jeg er ikke sikker på, om fremskridt inden for hjertetryk nødvendigvis vil føre til et gennembrud i oprettelsen af organer som nyre, lever eller bugspytkirtel.
Hvilke andre applikationer har denne teknologi?
”Tilsyneladende vil skabelsen af trykt stof i de kommende år få en bredere anvendelse, hvilket vil ændre medicinens ansigt. Teknologien kan bruges til at skabe eller helbrede organer lige fra hjertet til svære forbrændinger. Indtil videre har forskere, der arbejder parallelt, testet et stykke hjertevæv på svin.
Ido Efrati
