Исследователи успешно напечатали трехмерное миниатюрное сердце с клетками, кровеносными сосудами, желудочками и камерами. Разработанный орган, созданный с использованием «чернил», сделанных из клеток пациента и биологических материалов, по словам Михаэля Арнольда из Bloomberg, - первый раз, когда ученые вышли за рамки печати простых тканей без кровеносных сосудов.
Впечатляющий прототип, недавно описанный в Advanced Science, примерно размером с сердце кролика. Тем не менее, ведущий автор Таль-Двир из Тель-Авивского университета объясняет в своем заявлении: «Для больших человеческих сердец требуется та же технология», вселяя надежду на то, что эта техника в конечном итоге может быть адаптирована для создания функциональных участков сердца или даже для полной трансплантации органов.
Как сообщает Ясемин Саплакоглу из Live Science, израильские исследователи создали сердце размером с виноград, извлекая образец жировой ткани у пациента, а затем разделяя эту ткань на составляющие ее клетки. После настройки функции клеток с помощью генной инженерии и превращения нецеллюлярных материалов в гель для био-чернил, команда перенесла их на 3-D принтер, запрограммированный для печати сердца, смоделированного на КТ-сканах и рендеринге художника. Через три-четыре часа крошечное сердце было готово, хотя все еще не работало.
Прежде чем уговорить «жизнь» органа или его подобие, Арнольд отмечает, что ученым потребуется около месяца, чтобы клетки созрели. В настоящее время Delphine Matthieussent сообщает Agence France-Presse, что клетки могут сжиматься, но им не хватает способности качать. По словам Саплакоглу, клетки сердца должны «биться в унисон», чтобы эффективно качать кровь по всему телу. Как сказал AFP Двор, после того, как этот подвиг завершится, команда надеется пересадить 3-D напечатанные сердца животным.
Технология все еще далека от готовности к испытаниям на людях, но, как рассказывает соавтор исследования Ассаф Шапира, также из Тель-Авивского университета Живая Наука, 3-D напечатанные сердца могли однажды помочь дополнить небольшое количество донорских органов, доступных для пересадки. Учитывая тот факт, что такие изготовленные органы будут персонализированы для каждого пациента, этот процесс позволит избежать рисков, связанных с отторжением иммунной системой трансплантированных инородных тканей.
Болезнь сердца является основной причиной смерти в Соединенных Штатах, ежегодно унося жизни более 600 000 мужчин и женщин. Аристос Георгиу часто сообщает Newsweek, что единственное лечение прогрессирующей сердечной недостаточности - это пересадка сердца. К сожалению, доноров сердца - и доноров органов в целом - не хватает.
Вот где в игру вступает регенеративная медицина: как говорится в заявлении: «Пациентам больше не придется ждать пересадки или принимать лекарства, чтобы предотвратить их отторжение. Вместо этого будут напечатаны необходимые органы, полностью персонализированные для каждого пациента ».
Однако, прежде чем это видение станет реальностью, ученым необходимо выяснить, как напечатать полноразмерное, работающее сердце - сложный вопрос, учитывая тот факт, что такая операция потребует «миллиардов клеток», согласно Арнольду из Bloomberg., в отличие от миниатюрных сравнительно ничтожных миллионов. Кроме того, Камила Хохман Мендес, исследователь из Института сердца Техаса, который не принимал участия в исследовании, рассказывает Саплакоглу из Live Science, печать органа с более высоким разрешением, способного нести достаточно кислорода и питательных веществ для поддержания человеческого организма, может занять месяцы, охватывая длительный период времени клетки, скорее всего, не смогут выжить.
Сэм Пашнех-Тала из Шеффилдского университета, эксперт, который также не участвовал в новом исследовании, характеризует сердце как «экспонат» в интервью Георгиу Newsweek .
«Эта конструкция не демонстрировала никакой функции сердца», - говорит Пашнех-Тала. «... Изложенные подходы, безусловно, впечатляют, но само исследование подчеркивает, что остается несколько проблем, прежде чем трехмерное напечатанное сердце может стать жизнеспособным клиническим вариантом для лечения недостаточности органов».
Двир более оптимистичен в отношении выводов команды. Хотя он признает необходимость «дальнейшего развития печатного сердца», он заключает: «Возможно, через десять лет в лучших больницах мира появятся принтеры для органов, и эти процедуры будут проводиться регулярно».
