Ljudsko srce s krvožiljem po prvi puta uspješno 3D-isprintano od pacijentovog tkiva

0
307
3D-tehnologijom je po prvi put u istoriji uspješno 'otisnuto' potpuno vaskularizirano ljudsko srce

U online izdanju časopisa Advanced Science objavljeni su rezultati vrlo značajnog biomedicinsko-tehnološkog uspjeha tima naučnika sa Univerziteta u Tel Avivu (TAU): 3D-tehnologijom je po prvi put u istoriji uspješno ‘otisnuto’ potpuno vaskularizirano ljudsko srce korištenjem pacijentovih vlastitih stanica i bioloških materijala.
Do sada su naučnici koji se bave regenerativnom medicinom – naukom koja kombinira biologiju i tehnologiju – uspješno štampali samo jednostavna tkiva bez pripadajućih krvnih žila. Ovo je prvi put da su naučnici i tehnolozi udruženim snagama uspješno osmislili, dizajnirali i ispisali cijelo srce posve izgrađeno od živućih srčanih stanica, krvnih žila i komora.
Bolesti srca su vodeći uzrok smrti muškaraca i žena u razvijenim zemljama u svijetu, a trenutno jedini način liječenja pacijenata s krajnjim stadijem srčanog zatajenja je transplantacija srca. S obzirom na značajan nedostatak darivatelja srca, sve je prisutnija potreba za iznalaženjem novih pristupa za reparaciju i regeneraciju bolesnog srca u kardioloških pacijenata u terminalnim stadijima bolesti.
3D-srce je u potpunosti individualizirano, izrađeno od živih stanica i bioloških materijala uzetih od pacijenta. U postupku printanja srca te stanice i materijali služe kao ‘biološka tinta’ koja se koristi za 3D-ispisivanje složenog modela organa izgrađenog od tkiva i krvnih žila.
Tehnološki, proces printanja srca počinje biopsijom, uzimanjem uzorka masnog tkiva pacijenta. Iz tog uzorka se prvo razdvaja funkcionalni, stanični dio tkiva od građevnog, nestaničnog. Potom se stanice tehnikama genskog inženjeringa reprogramiraju tako da postanu pluripotentne matične stanice, a nestanični dio (ekstracelularni matriks, ECM), koji je trodimenzionalna mreža izvanstaničnih makromolekula kolagena i glikoproteina se prerađuje su u personalizirani hidrogel koji se koristi kao ‘tinta za štampu’, pipe Bug.hr u tekstu koji potpisuje Igor Berecki, pedijatar-intenzivist na Odjelu intenzivnog liječenja djece Klinike za pedijatriju KBC Osijek.
Hidrogelom se u 3D-bioprinteru ‘ispisuje’ strukturalna građa srca, prethodno dizajnirana u računalnom bio-CAD/CAM programu, a u taj kolagensko-glikoproteinski ‘kostur’ se ubacuju pacijentove matične stanice.
Nakon nasađivanja na hidrogelnu ‘armaturu’, matične stanice su učinile ono što matične stanice i trebaju činiti: diferencirale su se – i to u kardiomiocite (srčane mišićne stanice) i u endotel (epitelne stanice), uzajamno se povezujući u živuću strukturu srčanog mišića prožetog krvnim kapilarama i žilama. Krajni rezultat je cijelo, anatomski normalno građeno srce koje je potpuno biološki kompatibilno s pacijentom od kojega je uzet početni biopsijski uzorak tkiva.
Istraživači sada planiraju kultivirati printana srca u laboratoriju i ‘uvježbati ih da se i ponašaju kao funkcionalna srca’.
Kada postignu sinkronicitet kontrakcija, sljedeći korak istraživačkog tima je transplantacija 3D-štampanog srca na laboratorijskim životinjskim modelima.

OSTAVITE KOMENTAR

Please enter your comment!
Please enter your name here