Mida see tähendab tulevase annetuse jaoks? Kas me saame "printida" täiusliku südame, mis on siirdamiseks valmis?
Elundite "trükkimise" kontseptsioon, mida alles hiljuti võis näha ainult ulmefilmides, tekkis kahest paralleelsest teaduslikust läbimurdest. Esimene neist on 3D-printerid, mis tekkisid kümmekond aastat tagasi insenerimõtetena ja mida on viimasel ajal hakatud rakendusteaduses kasutama kui majanduslikult taskukohast seadet, mida saab kasutada paljudes tehnoloogiavaldkondades.
Kiirendatud arengu teine valdkond on molekulaarbioloogia ja geenitehnoloogia, mis võimaldavad teadlastel uurida looduslikke bioloogilisi protsesse ja neid häirida raku ja tuuma tasandil.
Tel Avivi ülikooli teadlaste esitatud trükitud inimese südame mudel on pälvinud tähelepanu kogu maailmas. Siin ristuvad kaks arengu telge. Uuring hajutab palju kahtlusi inimelundite tulevikus printimise võimalikkuse osas. Selle uskumiseks peate mitu korda ütlema: teadlased lõid inimese rakkudest inimese südame (uhkuse põhjustab ka asjaolu, et me räägime Iisraeli teadlastest).
Uus peatükk on mitmel viisil avatud, kuid see on alles algus. Enne nende enda rakkudest tehtud pitseerimata elundite siirdamist inimesele on ületamiseks palju takistusi. Kuid uuringust selgub ka, kuidas võivad toimuda ootamatud läbimurded. Uuringut juhtinud professor Tal Dviri sõnul on veel pikk tee minna, kuid saavutus avab uusi silmaringi. See on algus teekonnale, kus teadlased mõistavad, mis peab järgmisena toimuma, et inimesed saaksid töötavaid 3D-organeid.
Haaretz: pildid trükiprotsessist on hämmastavad. Kuid mis seisus see südame läbipaistvus on ja kui lähedal me näeme, et see juhtub?
Trükietapis asetatakse südamed bioreaktorisse - omamoodi rakkude toitainetega täidetud anumasse (kasvukeskkond) -, mis suudab jälgida toimuvat ja luua optimaalsed tingimused südamete "küpseks" moodustamiseks ühe peksva organi moodustamiseks. „Meid ootab katse-eksituse protsess. Tahame näha, kas kõik tükid sobivad kokku, et süda pulseerimisel korralikult tööle hakkaks. Me ei oota hetkelist edu. Kuid see juhtub,”ütleb Dvir.
Mis juhtub pärast seda, kui süda on küpsenud ja hakkab normaalselt funktsioneerima? Teadlased loodavad esimese trükitud südame loomale - küülikule või rotile - siirdada aasta jooksul, aga kuidas on inimestega?
Reklaamvideo:
- Teadlastel on endiselt keeruline ajakava kehtestada. Üldiselt on nende eesmärk tagada, et kümne aasta jooksul ilmuvad haiglatesse vajalikud trükikojad, et luua kolmemõõtmeline inimkude või sellised keerulised elundid nagu süda.
Kui oluline on see saavutus inimelundite trükkimise valdkonnas?
- Väga suur. Seos 3D-printimise ja bioloogia ning inimorganite trükkimise vahel on suhteliselt hiljuti. Selles kontekstis kasutatakse printereid luuimplantaatide, näiteks titaani reieluu loomiseks; koe, mis on valmistatud kõigist või pooltest looduslikest materjalidest, näiteks luuüdi (passiivne kude) või veresooned. Nüüd on esimest korda võimalik printida tõeline inimese elund, millel on palju bioloogilisi omadusi.
Mis on sellise uue südame piirangud?
- See pole ikka veel täiuslik, selle funktsioneerimisvõimet pole veel tõestatud. Oluline saavutus on asjaolu, et see koosneb kahte tüüpi rakkudest - lihas ja veri, kuid südames on ka teisi rakke. Teadlased on tehniliselt võimelised looma neid ja teisi tüvirakke, täpselt nagu nad tegidki meile vajalike rakkude tootmiseks. See on see, mida nad kavatsevad järgmisena teha.
Mis on siirdamiseks valmis oleva inimese südame trükkimise piirang?
- Protsessi erinevatel etappidel on mitu piirangut, kuid nad töötavad selle nimel. Esiteks on normaalse suurusega inimese südame loomiseks vaja tohutut arvu rakke. Selleks on vaja miljardeid rakke ja on olemas teadus, mis tegeleb nende paljundamisega. Siit jõuame rakkude kasvu kiirendamise olulisusele. Teiseks printerid. Nüüd pole printerite tase halb, kuid siiski pole neil piisavalt laienemist. Ka selle valdkonna arendamine jätkub. Kui selline infrastruktuur on paigas, on võimalik luua kõik vajalikud lahtrid ja printida süda päris lähedale.
Kas on kunagi võimalik luua tugevam, "paranenud" süda?
- Nüüd töötame selle nimel, et printida süda, mis sarnaneb võimalikult palju tõelisele.
Mida see tähendab teiste organite ajakirjanduse kontekstis?
- Ühelt poolt tõestab südame printimise võime, et põhimõtteliselt on see võimalik. Täpsemalt on igal elundil oma eripärad. Ma pole kindel, kas südame trükkimisel saavutatud edusammud tingivad läbimurde selliste elundite loomisel nagu neer, maks või kõhunääre.
Milliseid muid rakendusi sellel tehnoloogial on?
“Ilmselt omandab trükitud kanga loomine lähiaastatel laiema rakenduse, mis muudab meditsiini nägu. Seda tehnoloogiat saab kasutada elundite loomiseks või tervendamiseks alates südamest kuni tõsiste põletusteni. Siiani on paralleelselt töötavad teadlased sigade peal testinud südamekoe tükki.
Ido Efrati
