Bioprintana ljudska srca uskoro u živim svinjama
- Objavljeno u Znanost
Napredak u 3D printanju živog tkiva, području poznatom kao bioprinting, predstavlja veliku nadu za budućnost izrade cijelih organa od nule i njihovog usađivanja u živa bića.
Prema novom saveznom ugovoru vrijednom 26,3 milijuna dolara, američka Agencija za napredne istraživačke zdravstvene projekte ARPA-H, potiče multidisciplinarni tim istraživača sa Sveučilišta Stanford da bioprintanjem izradi potpuno funkcionalno ljudsko srce i ugradi ga u živu svinju u roku od pet godina.
"To je doista nevjerojatan pokušaj, ali sirovi sastojci za bioprintanje kompletnog i složenog ljudskog organa sada su spremni za ovaj veliki pothvat", rekao je Mark Skylar-Scott, docent bioinženjeringa na Fakultetima inženjerstva i medicine, član Instituta za kardiovaskularne bolesti Stanford i glavni istraživač na projektu.
Vizija izrade ljudskih organa po narudžbi, specifičnih za pacijenta, jetre, pluća, bubrega, mozga i ljudskog srca, primamljiv je san moderne medicine godinama, ali tek nedavno su znanost o matičnim stanicama i 3D bioprinting napredovali do točke u kojoj je san nadohvat ruke.
Bioprinting je tehnologija 3D ispisa koja, umjesto plastike ili metala, ispisuje živa tkiva stanicu po stanicu. Ključni napredak, rekao je Skylar-Scott, je da sada možemo tiskati stanice i krvne žile u ta tkiva.
"Uz vaskulaturu dolazi mogućnost stvaranja velikih i debelih tkiva koja se mogu implantirati i preživjeti", rekao je Skylar-Scott. "Tako počinje doba biofabrikacije organa."
Ta stručnost u biotisku povezana je s dramatičnim skokom u opsegu proizvodnje stanica, od stare petrijeve zdjelice do današnjih reaktora koji mogu proizvesti milijarde stanica specifičnih za srce odjednom. Oni će postati "tinta" biopisača.
"Upotrijebit ćemo automatiziranu banku bioreaktora za proizvodnju različitih tipova stanica srca", navodi Skylar-Scott.
Ova banka bioreaktora proizvest će milijarde ventrikularnih i atrijalnih kardiomiocita, specijaliziranih provodnih stanica koje tvore Purkinjeova vlakna, nodalnih stanica koje su stanice koje upravljaju srčanim ritmom, kao i stanica glatkih mišića, makrofaga koji podupiru razvoj tkiva i endotelne stanice krvnih žila potrebne za održavanje tkiva na životu. Skylar-Scott procjenjuje da će tim moći proizvesti dovoljno stanica za srce svaka dva tjedna.
Dramatični opseg projekta potiče viziju kada će slične biofabrikacijske tvornice proizvoditi nova srca, pluća, jetru i druge organe za implantaciju u bolesne ljude gdje svaki bioprintirani organ savršeno genetski odgovara svom pacijentu. Takve težnje su očekivane, rekla je Skylar-Scott, ali dodaje kako vjeruje da će do toga trebati čekati još desetljećima no ova inicijativa za biotisak poslužit će kao nužan i moćan dokaz koncepta za ubrzavanje komercijalizacije inženjeringa organa.