Ukvarjamo se s strokovnjakom, kakšne perspektive človeštvu odpirajo 3D tehnologije tiskanja na celicah.
Izraelski znanstveniki so prvič s 3D-tiskalnikom uspeli natisniti srce iz človeškega tkiva. Biologi z univerze v Tel Avivu so pri bolniku odvzeli maščobne celice, jih nato preoblikovali v matične celice in jim natisnili organ z vsemi prekati, prekati in posodami. Ne bodo ga presadili na osebo. Prvič, plamenski motor ni natisnjen v polni velikosti, ampak v miniaturni lestvici - gre za velikost češnje. In drugič, srce se je sposobno skrčiti, vendar ne "ve", kako črpati kri. Tiskanje organov iz pacientovih lastnih celic je zlato sanje transplantologov. Najprej bo izginila čakalna vrsta ljudi, ki čakajo na smrt darovalca, da bi rešila svoje življenje. Drugič, ne bo težav z zavrnitvijo darovalcev organov.
Za komentar smo se obrnili na Yousefa Khesuanija, upravljavskega partnerja 3D bioprints Solutions. Spomnimo se, da so raziskovalci tega ruskega laboratorija prvi na svetu natisnili in presadili trebušno slinavko laboratorijske miške.
"Patch" na srce
Jusef Đorđević, pomagajte oceniti obseg dogodka: gre res za znanstveni preboj?
- To je dober, vreden eksperiment. Izraelski kolegi so uporabili tehnologijo tiskanja z gelom. Se pravi, da niso tiskali v Petrijevo posodo, ampak v posebno posodo, ki je vsebovala določen gel. To je zelo zanimiv pristop v smislu ustvarjanja zapletenega organa. Toda, kot si lahko predstavljate, oblika ne določa vedno funkcije. Z vidika operativnosti organov se poraja veliko vprašanj, nanje je mogoče odgovoriti le, če se take inženirske strukture presadijo na živali. In še nekaj, mediji tega ne opazijo, toda članek govori o tiskanju "obližev" na srce.
Izraelski znanstveniki so prvič s 3D-tiskalnikom uspeli natisniti srce iz človeškega tkiva. Foto: REUTERS.
Promocijski video:
Kaj je to?
- Recimo, da je poškodovano območje srčnega tkiva in ga je treba nadomestiti. Tehnologija zakrpa predvideva, da ni treba ponovno natisniti celotnega organa kot celote. Prizadeto območje odstranimo in na njegovo mesto namestimo natisnjen obliž, ki je potreben za ponovno vzpostavitev funkcije. Se pravi, že lahko govorimo o praktični uporabi tega dela.
Pot od miške do človeka
Toda leta 2015 ste tiskali in presadili ščitnico miške. In od zunaj se je zdelo, da je gojenje človeških organov le streljaj stran. Koliko časa bo trajalo, da se od miši do ljudi doseže?
- Človeške ščitnice še nismo natisnili iz točno enega razloga: ker nimamo ustreznega celičnega materiala. Kaj mislim? V poskusih na miših smo uporabili embrionalne celice. Seveda ne moremo in ne želimo uporabljati zarodkov za ljudi. In če so celice ščitnice izolirane od odraslega bolnika, potem rastejo zelo slabo - dobimo povečanje za 5-7 odstotkov. To absolutno ni dovolj! Če pa govorimo o nekaterih časovnih obzorjih, potem pričakujemo, da se bodo prvi bioprintarji za tiskanje organov v klinikah pojavili leta 2030. In doslej se gibljemo v skladu s tem urnikom. Vendar si moramo rezervirati, da medtem ko govorimo o tako ravnih organih, kot sta koža in hrustanec.
"Lani ste eksperimentirali z biotiskom na Mednarodni vesoljski postaji. Zadovoljni z rezultati?
- Pomanjkanje gravitacije nam omogoča, da ustvarimo bolj zapletene geometrijske zasnove. Z rezultati smo zadovoljni in letos želimo na krovu ISS izvesti še nekaj poskusov.
Zdravilo za kozmični skorbut
Bi lahko povedali o najbolj "okusnih" raziskavah?
- Najprej želimo ponoviti poskuse tiskanja človeškega hrustančnega tkiva in mišje ščitnice v ničelni gravitaciji na naš bioprinter. Drugič, razpravljamo o skupnih poskusih z ameriškimi in izraelskimi startupi za ustvarjanje umetnega mesa v vesolju. Poslali nam bodo mišične celice in iz njih bomo sestavili tridimenzionalne konstrukcije. Med vesoljskimi leti na dolge razdalje astronavti ne bodo preživeli samo na konzervirani hrani! Poleg tega bomo delali na ustvarjanju tridimenzionalnih struktur iz bakterij, saj so številna znanstvena dela pokazala, da bakterije aktivno tvorijo biofilme v mikrogravitacijskih pogojih in postanejo odporne na antibiotike v dokaj kratkem času.
Za kaj je namenjena ta raziskava?
- Človeštvo je na robu dobe, ko bo zapustila zibelko in se odpravila na druge planete. Poleti s posadko na Mars so resničnost za naslednjih 10 let. Pomembno je, da modeliramo možno vedenje bakterij med leti na dolge razdalje, da bi napovedali morebitne patologije. Presenetljiv primer: človeštvo ni vedelo za obstoj takšne bolezni, kot je škrlat, dokler se niso začela dolga morska potovanja v dobi velikih geografskih odkritij. Obstajajo možnosti, da se med dolge vesoljske polete posadke srečujejo tudi z novimi patologijami in boleznimi.
Prva oseba, ki jo je treba presaditi, ni tiskano srce, ampak ščitnica
Na svetu obstaja veliko laboratorijev, ki se ukvarjajo z biotiskom, kdo je bližje rezultatu? In kje smo na tej dirki?
- Vse vrste organov ni mogoče natisniti; noben laboratorij na svetu tega ne počne. Jasno je, da so tisti, ki se ukvarjajo s ploščatimi organi, najbližje kliničnim preskušanjem, mislim na kožo in hrustanec. Ne delamo s kožnimi celicami, izvajamo tovrstne poskuse s hrustančnimi celicami, vendar so vodilni laboratoriji na teh območjih na Japonskem in v ZDA. Toda glede obnovitve funkcije na ravni organizmov smo pred svojimi kolegi. Tu lahko navedete naše poskuse s ščitnico, pa tudi nove magnetno-akustične tehnologije.
Ali razumete, kateri od organov se bo prvi gojil in presadil na človeka?
- Po mojem mnenju ne bo srce, ampak nekateri organi endokrinega sistema - ščitnica ali trebušna slinavka. Se pravi tisti organi, ki proizvajajo hormone. Prvič, ker se na njih opravi velika količina raziskav v smislu pridobivanja ustreznega celičnega materiala - to je eden od pomembnih vidikov. In drugič, ti organi imajo dokaj preprosto notranjo organizacijo - ni zapletenega sistema izločnih vodov. Upajmo, da smo lahko prvi na svetu, ki je natisnil in presadil človeški organ.
JAROSLAV KOROBATOV