Kako su znanstvenici 3D ispisali sićušno srce iz ljudskih stanica

Pin
Send
Share
Send

Ima četiri komore, krvne žile i ima neke otkucaje.

U prvom trenutku, znanstvenici su 3D otisnuli srce koristeći ljudsko tkivo. Iako je srce mnogo manje od ljudskog (samo je veličina kunića), i ima još dug put dok ne funkcionira kao normalno srce, eksperiment sa dokazom koncepta na kraju bi mogao dovesti do personaliziranih organa ili tkiva koja bi se mogla koristiti u ljudskom tijelu, pokazala je studija objavljena u ponedjeljak (15. travnja) u časopisu Advanced Science.

Da bi otisnuli srce, istraživači sa Sveučilišta u Tel Avivu u Izraelu započeli su s uzimanjem malog uzorka masnog tkiva od pacijenta. U laboratoriju su razdvojili to tkivo na njegove sastavne stanice, a strukturu na kojoj stanice sjede, naziva se izvanstanični matriks.

Pomoću genetskog inženjeringa, znanstvenici su potom prilagodili različite komponente, reprogramirajući neke stanice da postanu srčane mišićne stanice ili kardiomiociti, a neke stanice koje stvaraju krvne žile.

Istraživači su zatim učitali ove ćelije - koje služe kao "bioinks" - u pisač, koji je programiran za ispis srca, na osnovu CT skeniranja uzetih od pacijenta i umjetnikova prikaza srca. Pisaču je trebalo između 3 i 4 sata da ispiše malo srce s osnovnim krvnim žilama. Zatim su istraživači inkubirali srce i nahranili ga kisikom i hranjivim tvarima. U roku od nekoliko dana, stanice su se počele spontano tući.

Ali to premlaćivanje nije baš bilo slično onome što bi zdravo ljudsko srce učinilo. "Potrebne su nam stanice da pobijedimo sinkrono, a ne samo pojedinačno", rekao je suautor studije Assaf Shapira, laboratorijski voditelj u Laboratoriju za tkivno inženjerstvo i regenerativnu medicinu na Sveučilištu u Tel Avivu. Da bi srce učinkovito pumpalo krv u tijelu, njegove ćelije moraju jedinstveno pobijediti - nešto što 3D ispisano srce još nije učinilo. "Trenutno radimo na sazrijevanju tkiva", rekao je Shapira.

Na kraju, personalizirano 3D otisnuto srce može olakšati manjak organa za transplantaciju dostupno pacijentima, a moglo bi zaobići i neke rizike povezane s presađivanjem organa druge osobe - naime, da imunološki sustav tijela može odbiti ta strana tkiva, rekao je Shapira uživo Znanost.

Camila Hochman Mendez, pomoćnica direktora laboratorija za istraživanje organa, popravka i regeneraciju na Teksaškom institutu za srce koja nije bila dio studije, rekla je da su nova otkrića „stvarno inovativna i pomiču polje naprijed“ pokazujući da je nešto složenije nego što se može ispisati jedan zid srca. Ali rezultati također "pokazuju sve prepreke s kojima se teren još uvijek suočava", dodala je.

Da bi ispisali srce pune veličine, u potpunosti funkcioniralo, znanstvenici bi trebali ispisati organ veće razlučivosti - onaj s mnogo više vaskulature koji bi kroz njega mogao nositi kisik i hranjive tvari, rekao je Hochman Mendez za Live Science. Ali to bi zahtijevalo višemjesečne ispise - vremensko razdoblje tijekom koje stanice neće preživjeti.

Istraživači su podvukli da je maleno srce još uvijek "dokaz koncepta", ali da se nadaju da će smisliti način stvaranja guste krvne žile u budućnosti.

"Naravno, ako bismo morali izraditi veće srce, to bi bilo skupo, trebalo bi mnogo više vremena za tisak i pacijentu bi se trebalo izvući mnogo više materijala", rekao je Shapira.

Zaista je potrebno još puno istraživanja prije nego što postane uobičajeno da se jednostavno pogodi „otisak“ na 3D pisaču u liječničkoj ordinaciji.

Pin
Send
Share
Send