https://frosthead.com

Oamenii de știință au folosit țesutul uman pentru a imprima 3-D o inimă minusculă

Cercetătorii au tipărit cu succes o inimă în miniatură completă cu celule, vase de sânge, ventricule și camere. Organul proiectat - realizat cu „cerneală” făcută din celulele și materialele biologice ale pacientului, după Michael Arnold de la Bloomberg - marchează prima dată când oamenii de știință s-au mutat dincolo de imprimarea țesuturilor simple, lipsite de vase de sânge.

Prototipul impresionant, recent descris în Advanced Science, are aproximativ dimensiunea inimii unui iepure. Totuși, autorul principal Tal Dvir de la Universitatea Tel Aviv explică într-o declarație, „inimile umane mai mari necesită aceeași tehnologie”, ridicând speranțele că tehnica poate fi în cele din urmă adaptată pentru a crea pâlcuri cardiace funcționale sau chiar transplant de organe cu putere completă.

După cum raportează Yasemin Saplakoglu de la Live Science, cercetătorii israelieni au construit inima de mărimea strugurilor prin extragerea unui eșantion de țesut gras de la un pacient și apoi separarea acestui țesut în celulele sale componente. După ce au modificat funcția celulelor folosind ingineria genetică și au transformat materialele non-celulare într-un gel cu cerneală bio, echipa le-a transferat la o imprimantă 3-D programată pentru a imprima o inimă modelată pe scanări CT și randarea unui artist. După trei-patru ore, inima minusculă era gata - deși încă nu funcțională.

Înainte de a coaxa organul cu „viața” sau cu ceva aspect al acestuia, Arnold observă că oamenii de știință vor trebui să aștepte aproximativ o lună pentru ca celulele să se maturizeze. În prezent, Delphine Matthieussent raportează pentru Agence France-Presse, celulele se pot contracta, dar nu au capacitatea de a pompa. Potrivit Saplakoglu, celulele inimii trebuie să „bată la unison” pentru a pompa sângele eficient în tot corpul. Odată ce această realizare este realizată, spune Dvir AFP, echipa speră să transplanteze inimile tipărite în 3-D în subiecți de animale.

Tehnologia este încă departe de a fi pregătită pentru testare la om, dar după cum spune co-autorul studiului Assaf Shapira, de asemenea al Universității Tel Aviv Științele vii, inimile tipărite în 3-D ar putea ajuta într-o zi să suplimenteze numărul scăzut de organe donatoare disponibile pentru transplant. Dat fiind faptul că astfel de organe fabricate ar fi personalizate fiecărui pacient, procesul ar evita riscurile asociate cu respingerea sistemului imunitar de țesut străin transplantat.

Bolile de inimă sunt principala cauză de deces în Statele Unite, care pretind viața a peste 600.000 de bărbați și femei în fiecare an. De multe ori, Aristos Georgiou raportează pentru Newsweek, singurul tratament pentru insuficiență cardiacă avansată este un transplant de inimă. Din păcate, donatorii de inimă - și donatorii de organe, în general - sunt insuficienți.

Acesta este locul în care medicamentul regenerativ intră în joc: După cum subliniază declarația, „Pacienții nu vor mai trebui să aștepte transplanturi sau să ia medicamente pentru a preveni respingerea lor. În schimb, organele necesare vor fi tipărite, complet personalizate pentru fiecare pacient. "

Cu toate acestea, înainte ca această viziune să devină realitate, oamenii de știință vor trebui să își dea seama cum să tipărească o inimă funcțională cu dimensiuni complete - o întrebare descurajantă, având în vedere faptul că o astfel de operație ar necesita „miliarde de celule”, conform Arnold de Bloomberg . spre deosebire de milioanele comparativ cu minima inimă. În plus, Camila Hochman Mendez, cercetător la Texas Heart Institute, care nu a fost implicat în studiu, spune Live Science 's Saplakoglu, imprimând un organ cu rezoluție mai înaltă, capabil să transporte suficient oxigen și nutrienți pentru a sprijini un corp uman ar avea nevoie de luni întregi. o perioadă îndelungată de timp celulele nu vor putea supraviețui.

Sam Pashneh-Tala, de la Universitatea din Sheffield, un expert care nu a fost implicat și în noua cercetare, caracterizează inima drept „piesă” într-un interviu acordat lui Newsweek 's Georgiou.

„Această construcție nu a demonstrat nicio funcție ca inimă”, spune Pashneh-Tala. „... Abordările subliniate sunt cu siguranță interesante, dar studiul în sine evidențiază faptul că mai multe provocări rămân înainte ca o inimă tipărită în 3-D să fie o opțiune clinică viabilă pentru tratamentul insuficienței organului.”

Dvir este mai optimist cu privire la constatările echipei. Deși recunoaște necesitatea de a „dezvolta inima tipărită în continuare”, concluzionează: „Poate că peste zece ani vor exista imprimante de organe în cele mai bune spitale din lume, iar aceste proceduri vor fi efectuate în mod obișnuit.”

Oamenii de știință au folosit țesutul uman pentru a imprima 3-D o inimă minusculă