Forskere har med succes 3D-trykt et miniatyrhjerte komplet med celler, blodkar, ventrikler og kamre. Det konstruerede organ - udformet med ”blæk” fremstillet af patientens celler og biologiske materialer, ifølge Bloombergs Michael Arnold - markerer første gang forskere har bevæget sig ud over at udskrive enkle væv, der mangler blodkar.
Den imponerende prototype, som nyligt er beskrevet i Advanced Science, er nogenlunde på størrelse med en kaninhjerte. Stadig forklarer hovedforfatter Tal Dvir fra Tel Aviv University i en erklæring, ”større menneskelige hjerter kræver den samme teknologi, ” og rejser håb om, at teknikken til sidst kan tilpasses til at skabe funktionelle hjertepatcher eller endda kraftfulde organtransplantationer.
Som Live Science 's Yasemin Saplakoglu rapporterer, byggede israelske forskere hjertets druemost ved at udtrække en fedtvævsprøve fra en patient og derefter adskille dette væv i dets celler. Efter finjustering af cellernes funktion ved hjælp af genteknologi og omdannelse af ikke-cellulære materialer til en bio-blækgel overførte teamet dem til en 3D-printer, der er programmeret til at udskrive et hjerte, der er modelleret på CT-scanninger og en kunstners gengivelse. Tre til fire timer senere var det lille hjerte klar - omend stadig ikke funktionelt.
Før han koxer orgelet til "liv" eller en visning af det, bemærker Arnold, at forskerne bliver nødt til at vente i en måned på, at cellerne modnes. I øjeblikket rapporterer Delphine Matthieussent for Agence France-Presse, cellerne kan trække sig sammen, men de mangler evnen til at pumpe. Ifølge Saplakoglu skal hjertets celler "slå unisont" for at pumpe blod effektivt gennem hele kroppen. Når denne bedrift er gennemført, fortæller Dvir til AFP, håber teamet at transplantere 3D-trykte hjerter til dyreemner.
Teknologien er stadig langt fra klar til test hos mennesker, men som studieforfatter Assaf Shapira, også fra Tel Aviv University, fortæller Live Science, 3D-trykte hjerter kunne en dag hjælpe med at supplere det lave antal donororganer, der er tilgængelige til transplantation. I betragtning af det faktum, at sådanne fremstillede organer ville blive personaliseret til hver patient, ville processen undgå risici forbundet med immunsystemets afvisning af transplanteret fremmed væv.
Hjertesygdomme er den førende dødsårsag i USA og kræver liv for mere end 600.000 mænd og kvinder hvert år. Ofte rapporterer Aristos Georgiou til Newsweek, den eneste behandling mod avanceret hjertesvigt er en hjertetransplantation. Desværre er der en mangel på hjertedonorer - og organdonorer generelt.
Det er her regenerativ medicin kommer til at spille: Som erklæringen skitserer, ”Patienter vil ikke længere være nødt til at vente på transplantationer eller tage medicin for at forhindre deres afvisning. I stedet vil de nødvendige organer blive udskrevet, fuldt tilpasset for hver patient. ”
Inden denne vision kan blive virkelighed, er forskere imidlertid nødt til at finde ud af, hvordan man udskriver et fuldt fungerende hjerte - et skræmmende spørgsmål i betragtning af, at en sådan operation ville kræve "milliarder af celler", ifølge Bloombergs Arnold, i modsætning til mini-hjerterets relativt skånsomme millioner. Derudover fortæller Camila Hochman Mendez, en forsker ved Texas Heart Institute, der ikke var involveret i undersøgelsen, Live Science 's Saplakoglu, hvor det ville tage måneder at udskrive et organ med højere opløsning, der kunne transportere nok ilt og næringsstoffer til at understøtte en menneskelig krop. i en lang periode vil cellerne sandsynligvis ikke være i stand til at overleve.
University of Sheffields Sam Pashneh-Tala, en ekspert, der heller ikke var involveret i den nye forskning, karakteriserer hjertet som et "showpiece" i et interview med Newswicks Georgiou.
”Denne konstruktion demonstrerede ikke nogen funktion som et hjerte, ” siger Pashneh-Tala. "... De beskrevne tilgange er bestemt spændende, men selve undersøgelsen fremhæver, at der stadig er flere udfordringer inden et 3D-trykt hjerte kan være en levedygtig klinisk mulighed til behandling af organsvigt."
Dvir er mere optimistisk med hensyn til holdets fund. Selvom han erkender behovet for at "udvikle det trykte hjerte yderligere", konkluderer han, "måske om ti år vil der være orgelprintere i de fineste hospitaler i hele verden, og disse procedurer vil blive udført rutinemæssigt."
