Mitä tämä tarkoittaa tulevalle lahjoitukselle? Voimmeko "tulostaa" täydellisen sydämen, joka on valmis siirtämiseen?
Elinten "tulostamisen" käsite, jota viime aikoihin asti voitiin nähdä vain tieteiskirjallisissa elokuvissa, syntyi kahdesta rinnakkaisesta tieteellisestä läpimurtosta. Ensimmäinen on 3D-tulostimet, jotka syntyivät noin kymmenen vuotta sitten tekniikan ihmeenä ja joita on äskettäin käytetty soveltuvassa tieteessä taloudellisesti edullisena laitteena, jota voidaan käyttää monilla tekniikan aloilla.
Toinen kiihtyneen kehityksen alue on molekyylibiologia ja geenitekniikka, joiden avulla tutkijat voivat tutkia luonnollisia biologisia prosesseja ja häiritä niitä solu- ja ydintason tasolla.
Tel Avivin yliopiston tutkijoiden esittämä painetun ihmisen sydämen malli on herättänyt huomiota ympäri maailmaa. Kaksi kehitysakselia ylitti täällä. Tutkimus hajottaa monia epäilyksiä mahdollisuudesta tulevaisuudessa tulostaa ihmisen elimiä. Tämän uskomiseksi sinun on sanottava useita kertoja: tutkijat loivat ihmisen sydämen ihmisen soluista (ylpeys johtuu myös siitä, että puhumme Israelin tutkijoista).
Uusi luku on avattu monin tavoin, mutta tämä on vasta alkua. On monia esteitä, jotka on voitettava ennen heidän omista soluistaan valmistettujen tiivistettyjen elinten siirtämistä ihmisiin. Mutta tutkimus paljastaa myös, kuinka odottamattomia läpimurtoja voi tapahtua. Tutkimusta johtanut professori Tal Dvir sanoo, että tie on vielä paljon matkaa, mutta saavutus avaa uusia näköaloja. Tämä on alku matkalle, jossa tutkijat ymmärtävät, mitä seuraavaksi tapahtuu, jotta ihmiset saavat toimivat 3D-elimet.
Haaretz: Tulostusprosessin kuvat ovat uskomattomia. Mutta mikä on tämän sydämen läpinäkyvyyden tila ja kuinka lähellä olemme näkemässä, miten se tapahtuu?
Tulostusvaiheen aikana sydämet sijoitetaan bioreaktoriin - eräänlaiseen säiliöön, joka on täytetty solujen ravintoaineilla (kasvualusta) -, joka voi seurata tapahtuvaa ja luoda optimaaliset olosuhteet sydämen "kypsymiselle" yhden ainoan lyövän elimen muodostamiseksi.”Kokeilu- ja virheprosessi odottaa meitä. Haluamme nähdä, sopivatko kaikki kappaleet sydämen toimintaan kunnolla sykkivänä. Emme odota hetkellistä menestystä. Mutta niin tapahtuu”, Dvir sanoo.
Mitä tapahtuu, kun sydän on kypsynyt ja alkanut toimia normaalisti? Tutkijat toivovat siirtävänsä ensimmäisen painetun sydämen eläimeen - kaniin tai rottaan - vuoden sisällä, mutta entä ihminen?
Mainosvideo:
- Tutkijoiden on edelleen vaikea asettaa aikataulua. Yleensä niiden tavoitteena on varmistaa, että kymmenen vuoden kuluessa tarvittavat tulostimet ilmestyvät sairaaloihin kolmiulotteisen ihmisen kudoksen tai sellaisten monimutkaisten elinten kuin sydämen luomiseksi.
Kuinka tärkeä tämä saavutus on ihmisten elinten painatusalalla?
- Hyvin iso. Yhteys 3D-tulostamisen ja biologian sekä ihmiselinten painatuksen välillä on suhteellisen uusi. Tässä yhteydessä tulostimia käytetään luuimplanttien, kuten titaani reisiluun, luomiseen; kudos, joka on valmistettu kaikista tai puolittain luonnollisista materiaaleista, kuten luuytimestä (”passiivinen kudos”) tai verisuonista. Nyt ensimmäistä kertaa on ollut mahdollista tulostaa oikea ihmisen elin, jolla on suuri joukko biologisia ominaisuuksia.
Mitkä ovat tällaisen uuden sydämen rajoitukset?
- Se ei vieläkään ole täydellinen, sen toimintakykyä ei ole vielä todistettu. Se, että se koostuu kahdesta solutyypistä - lihaksesta ja verestä - on tärkeä saavutus, mutta sydämessä on myös muita soluja. Tutkijat kykenevät teknisesti luomaan nämä ja muut kantasolut, aivan kuten he tekivät tarvitsemmemme soluja. Tätä he aikovat tehdä seuraavaksi.
Mitä rajoituksia on oikean koon ihmisen sydämen tulostamiselle, joka on valmis siirtämistä varten?
- Prosessin eri vaiheissa on useita rajoituksia, mutta he työskentelevät siinä. Ensinnäkin tarvitaan valtava määrä soluja normaalin kokoisen ihmisen sydämen luomiseksi. Tämä vaatii miljardeja soluja, ja on olemassa tiede, joka käsittelee niiden lisääntymistä. Tässä kohtaamme solujen kasvun nopeuttamisen tärkeyden. Toiseksi tulostimet. Nyt tulostimien taso ei ole huono, mutta niillä ei silti ole tarpeeksi laajentumista. Myös tämän alueen kehittämistä jatketaan. Kun tällainen infrastruktuuri on paikallaan, on mahdollista luoda kaikki tarvittavat solut ja tulostaa sydän lähellä todellista.
Onko mahdollista joskus luoda vahvempi, "parannettu" sydän?
- Pyrimme nyt tulostamaan sydämen, joka muistuttaa niin paljon kuin mahdollista.
Mitä tämä tarkoittaa muiden elinten lehdistössä?
- Yhtäältä kyky tulostaa sydän osoittaa, että se on periaatteessa mahdollista. Tarkemmin sanottuna jokaisella elimellä on omat piirteensä. En ole varma, johtaako sydämen tulostamisen edistyminen välttämättä läpimurtoon sellaisten elinten, kuten munuaisen, maksan tai haiman, luomisessa.
Mitä muita sovelluksia tällä tekniikalla on?
”Ilmeisesti painetun kankaan luominen tulevina vuosina saa laajempaa käyttöä, mikä muuttaa lääketieteen kasvoja. Tekniikkaa voidaan käyttää elinten luomiseen tai parantamiseen sydämestä vakaviin palovammoihin. Toistaiseksi rinnakkain työskentelevät tutkijat ovat testanneet palan sydänkudosta sioilla.
Ido Efrati