La etajul doi al Institutului de Medicină Regenerativă Wake Forest, nu departe de banca ascensorului, se află o colecție de printuri decolorate care prezintă momente minunate din istoria medicală. Într-una, un farmacist babilonian vechi ține în sus un flacon de medicament. Altul arată medicul grec Hippocrates care tinde către un pacient în secolul al V-lea î.Hr. Imprentele au fost expediate medicilor în urmă cu jumătate de secol de compania farmaceutică Parke-Davis, care le-a arătat ca un tambur istoric. Dar nu este greu să citești prezența lor în Wake Forest, acasă la cea mai mare concentrare de futuristi medicali de pe planetă, ca glumă finală: Poți să crezi cât de departe am ajuns?
Din această poveste
Generația fără vârstă
A cumparaCând am vizitat institutul, în vechiul oraș al tutunului din Carolina de Nord, Winston-Salem, am trecut pe lângă laboratoare aerisite, unde personalul cu acoperire albă a alunecat înapoi și înapoi pe un podea cu gresie. Pe o masă, amenajată de parcă pentru o expoziție de artă, se pun distribuții de spidery din vene renale, redate în nuanțe de bomboane violete, indigo și bumbac. În josul holului, o mașină a tras curenții electrici sporadici prin două seturi de tendoane musculare, unul tăiat de la un șobolan, celălalt proiectat din biomateriale și celule.
Un cercetător pe nume Young-Joon Seol m-a întâlnit la ușa unei încăperi marcate „Bioprinting”. Young-Joon, cu părul căptușit și purtat ochelari cu ramă din plastic, a crescut în Coreea de Sud și s-a antrenat în inginerie mecanică la o universitate din Pohang. La Wake Forest, el face parte dintr-un grup care lucrează cu bioprinter-urile construite la comandă, mașini puternice, care funcționează la fel ca imprimantele standard 3-D: Un obiect este scanat sau proiectat folosind software de modelare. Aceste date sunt apoi trimise imprimantei, care folosește seringi pentru a stabili straturi succesive de materie până când apare un obiect tridimensional. Imprimantele tradiționale 3-D tind să lucreze în materiale plastice sau în ceară. „Ce e diferit aici”, a spus Young-Joon, aruncând ochelarii în sus, „este că avem capacitatea de a tipări ceva viu.”
El făcu un gest către mașina din dreapta sa. Avea o asemănare trecătoare cu unul dintre acele jocuri cu gheare pe care le găsești la stațiile de repaus pe autostradă. Rama era din metal greu, pereții transparenti. În interior erau șase seringi dispuse la rând. Unul deținea un plastic biocompatibil care, atunci când este tipărit, ar forma structura de blocare a unei schele - scheletul, în esență - a unui organ uman sau a unei părți a corpului. Celelalte ar putea fi umplute cu un gel care conține celule umane sau proteine pentru a promova creșterea lor.
Atala se sprijină de un bioprinter 3-D personalizat. Șaptezeci și patru la sută dintre americani consideră că organele bioinginerie sunt o „utilizare adecvată” a tehnologiei. Numărul de imprimante 3-D utilizate de centrele medicale se va dubla în următorii cinci ani. (Jeremy M. Mare) 
În viitor, institutul speră să germineze schele făcute pe imprimante precum acesta cu celule vii pentru a produce părți ale corpului transplantabile. (Jeremy M. Mare) 
În ceea ce se numește tehnologia „body on a chip”, cercetătorii folosesc patru organe de laborator pe scară mică, pe cipuri roșii legate de tuburi care circulă un înlocuitor de sânge, pentru a testa efectul agenților patogeni, medicamente și substanțe chimice asupra organismului uman. (Jeremy M. Mare) 
Urechea este una dintre primele structuri pe care laboratoarele au încercat să le stăpânească ca o piatră de pas către cele mai complicate. (Jeremy M. Mare) 
Bioprinterul 3-D, personalizat, lucrează cu un plastic biocompatibil pentru a forma structura de blocare a schelei. (Jeremy M. Mare) 
O inimă de porc „fantomă” s-a dezbrăcat de celulele țesutului său. Unii cercetători speră să transplanteze astfel de organe la oameni după ce le-au semănat cu celule umane. (Texas Heart Institute) 
Cercetătorii de la Institutul Wake Forest pentru Medicină Regenerativă creează schele - scheleturi, în esență - pentru fața inferioară și urechea dreaptă. (Jeremy M. Mare) 
În cele din urmă, un obiect realizat pe o imprimantă 3-D ar deveni atât o parte a corpului pacientului, cât un organ cu care s-a născut persoana. (Jeremy M. Mare) 
Un dispozitiv care într-o zi ar putea testa medicamentele circulă un înlocuitor de sânge la organoide mici de laborator care imită funcția inimii, ficatului, plămânilor și vaselor de sânge. (Jeremy M. Mare) Pe măsură ce schela este tipărită, celulele de la un pacient intenționat sunt tipărite pe, și în, schela; structura este plasată într-un incubator; celulele se înmulțesc; și, în principiu, obiectul este implantat pe sau în pacient. În timp, obiectul devine la fel de multă parte a corpului pacientului ca și organele cu care s-a născut. „Oricum, asta este speranța”, a spus Young-Joon.
Young-Joon programase una dintre imprimante pentru a începe procesul de creare a schelei pentru o ureche umană, iar încăperea a umplut cu un trântor electronic reconfortant, rupt doar de gâtuiala ocazională a imprimantei - eliberarea aerului comprimat care îl ținea. lucru. Vizionând carcasa de sticlă, am putut vedea schela care se ridică în grade - mică, delicată, extrem de asemănătoare cu urechea . Deoarece procesul ar dura ore întregi pentru a se finaliza, Young-Joon mi-a înmânat o versiune terminată de gestionat. Era lumină; m-a sprijinit pe palmă ca un fluture.
Structura externă a urechii este una dintre primele structuri pe care institutul de la Wake Forest (și alte centre de cercetare) au încercat să le stăpânească, ca un pas spre cele mai complicate. Personalul Wake Forest a implantat pielea, urechile, oasele și mușchiul bioprintat pe animale de laborator, unde au crescut cu succes în țesutul din jur.
Pentru evangheliștii de bioprinting, care sunt în creștere - numărul imprimantelor tridimensionale livrate în instalațiile medicale este de așteptat să se dubleze în următorii cinci ani - studiile reprezintă un prilej al unei lumi care abia acum este în centrul atenției: o lume în care pacienții comandați piese de schimb pentru corpul lor în același mod în care au comandat un carburator de înlocuire pentru Chevy.
„Gândiți-vă la modelul Dell”, a spus Anthony Atala, urolog pediatru și directorul institutului, referindu-se la celebrul model de relație „directă” al companiei de calculatoare între consumator și producător. Stăteam în biroul lui Atala la etajul patru al centrului de cercetare. „Ai avea companii care procesează celule, creează construcții, țesut. Chirurgul tău ar putea lua o tomografie și un eșantion de țesut și să o trimită către acea companie ”, a spus el. După o săptămână, un organ ar ajunge într-un recipient steril prin FedEx, gata pentru implantare. Presto, change-o : O nouă piesă din mine - a ta - făcută la comandă.
„Ce este interesant este că nu există adevărate provocări chirurgicale”, a spus Atala. „Există doar obstacolele tehnologice pe care trebuie să le depășești pentru a te asigura că țesutul proiectat funcționează corect în primul rând.”
Ne apropiem, cu organe „simple” precum pielea, urechea externă, traheea sub formă de tub. În același timp, Atala nu poate să nu se uite la ceea ce ar putea urma. Cel mai sanguin, îi place să imagineze o vastă industrie de bioprinting, capabilă să scoată organe mari și complexe, fără de care organismul ar da greș, precum ficatul sau rinichii. O industrie care ar putea face transplanturi tradiționale - cu timpul lor de așteptare lung, adesea fatal și cu riscul permanent de respingere a organelor - complet învechită.
Ar fi o revoluție medicală completă. Ar schimba totul. Și dacă are dreptate, Wake Forest, cu bioprinterii ei purring și urechile cărnoase și venele și arterele multicolore ar putea fi de unde începe totul.
Ideea că o bucată ruptă de noi înșine ar putea fi înlocuită cu o bucată sănătoasă sau o piesă de la altcineva, se întinde în urmă cu secole. Se presupunea că Cosmas și Damian, sfinții patroni ai chirurgiilor, au atașat piciorul unui maur etiopian recent decedat unui roman alb în secolul al III-lea d.Hr., subiect înfățișat de numeroși artiști renascentisti. Până în secolul XX, medicina a început în sfârșit să țină pasul cu imaginația. În 1905, oftalmologul Eduard Zirm a tăiat cu succes o cornee de la un băiat rănit de 11 ani și a emigrat-o în corpul unui muncitor din Cehia, în vârstă de 45 de ani, ai cărui ochi fuseseră deteriorate în timp ce scăpase de var. Un deceniu mai târziu, Sir Harold Gillies, numit uneori tată fondator al chirurgiei plastice, a efectuat grefe de piele asupra soldaților britanici în timpul Primului Război Mondial.
Dar primul transplant de succes al unui organ major - un organ vital funcției umane - nu s-a întâmplat până în 1954, când Ronald Herrick, un tânăr de 23 de ani din Massachusetts, a donat unul dintre rinichii sănătoși fratelui său geamăn, Richard, care suferea de nefrită cronică. Deoarece gemenii identici Herrick au împărtășit același ADN, Joseph Murray, chirurg la Peter Bent Brigham Hospital (cunoscut astăzi sub numele de Brigham și Women), a fost convins că a găsit un final în jurul problemei de respingere a organelor.
În autobiografia sa, Chirurgia sufletului, Murray a amintit momentul triumfului. „În sala de operație a existat o agitație colectivă, în timp ce scoatem ușor clemele de pe vasele nou atașate la rinichiul donator. Pe măsură ce fluxul de sânge a fost restaurat, noul rinichi al lui Richard a început să se angajeze și să devină roz ”, a scris el. „Aveau grinzi de tot.” Cu Herricks, Murray a dovedit un punct esențial în privința miopiei noastre biologice, o perspectivă care conduce atât de mult la bioinginerie de ultimă oră: Nu există niciun înlocuitor pentru utilizarea materialului genetic al pacientului.
Pe măsură ce știința chirurgicală s-a îmbunătățit odată cu tratamentele imunosupresive care au permis pacienților să accepte organe străine, ceea ce odată părea totul, dar care nu a ajuns, a devenit realitate. Primul transplant de pancreas de succes a fost efectuat în 1966, primele transplanturi de inimă și ficat în 1967. Până în 1984, Congresul a aprobat Legea națională de transplant de organe, care a creat un registru național pentru potrivirea organelor și a căutat să se asigure că organele donatorilor erau distribuite în mod corect . În spitale din întreaga țară, medicii au dat vestea cât se poate de ușor - Oferta pur și simplu nu răspunde cererii, va trebui să atârnați - și, în multe cazuri, au urmărit cum pacienții au murit în așteptarea numelor lor pentru a bifa partea de sus a listei. Această problemă de bază nu a dispărut. Potrivit Departamentului Sănătății și Serviciilor Umane din SUA, 21 de oameni mor în fiecare zi în această țară singuri în așteptarea unui organ. „Pentru mine, cererea nu a fost un lucru abstract”, mi-a spus Atala recent. „A fost foarte real, a fost sfâșietor și m-a condus. Ne-a condus pe toți să găsim noi corecții. ”
Atala, care are 57 de ani, are umeri subțiri și ușor înclinați, cu un șoc de păr brun și o ușurință de încredere - încurajează pe toți să-l numească Tony. Născut în Peru și crescut în Florida, Atala și-a câștigat doctoratul și pregătirea de specialitate în urologie la Universitatea Louisville. În 1990, a primit o bursă de doi ani cu Harvard Medical School. (Astăzi, la Wake Forest, el încă blochează cel puțin o zi pe săptămână pentru a vedea pacienții.) La Harvard s-a alăturat unui nou val de tineri oameni de știință care credeau că o soluție pentru deficiența donatorilor de organe ar putea fi crearea, într-un laborator, de piese de schimb.
Printre primele lor mari proiecte a fost să încerce să crească o vezică umană - un organ relativ mare, dar unul gol, destul de simplu în funcția sa. El a folosit un ac de sutură pentru a îmbina manual o schela biodegradabilă. Ulterior, a luat celule uroteliale din vezica urinară și tractul urinar al unui potențial pacient și le-a înmulțit în laborator, apoi a aplicat celulele la structură. „A fost ca și cum ai coace un tort cu strat”, mi-a spus Atala. „Am făcut-o cu un strat la un moment dat. Și după ce am avut toate celulele însămânțate, le-am introdus înapoi într-un incubator și l-am lăsat să gătească. În câteva săptămâni, ceea ce a apărut a fost o orbă mică albă, nu atât de diferită de aspectul real.
Între 1999 și 2001, după o serie de teste pe câini, vezicii cultivate la comandă au fost transplantate la șapte pacienți tineri care suferă de spina bifida, o tulburare debilitantă care a cauzat eșecurile vezicii urinare. În 2006, într-o hârtie mult vestită în Lancet, Atala a anunțat că, după șapte ani, vezicile bioinginerilor funcționau remarcabil de bine. A fost prima dată când organele cultivate în laborator au fost transplantate cu succes la om. "Acesta este un pas mic în capacitatea noastră de a merge înainte în înlocuirea țesuturilor și organelor deteriorate", a spus Atala într-un comunicat de presă la acea vreme, reținând cuvintele lui Neil Armstrong. A fost un exemplu reprezentativ al unuia dintre darurile primare ale Atala. După cum mi-a spus David Scadden, directorul Centrului de Medicină Regenerativă al Spitalului General din Massachusetts și co-director al Institutului de celule stem Harvard, Atala a fost „întotdeauna un vizionar. El a fost întotdeauna destul de îndrăzneț și destul de eficient în capacitatea sa de a atrage atenția asupra științei. "
Văile au fost o etapă importantă, dar nu au fost deosebit de mari în ceea ce privește cererea pacienților. Mai mult, procesul de aprobare în mai multe etape solicitat de Administrația SUA pentru Alimente și Droguri pentru astfel de proceduri poate dura timp. Astăzi, bulele Atala proiectate nu au primit încă aprobarea pentru utilizare pe scară largă. „Când te gândești la medicamentul regenerativ, trebuie să te gândești nu doar la ce este posibil, ci la ce este nevoie”, mi-a spus Atala. „Trebuie să te gândești:„ Am doar atât de mult timp, deci ce va avea cel mai mare impact posibil asupra celor mai multe vieți? ”
Pentru Atala, răspunsul a fost simplu. Aproximativ opt din zece pacienți de pe lista de transplant au nevoie de un rinichi. Conform unei estimări recente, aceștia așteaptă în medie patru ani și jumătate pentru un donator, adesea cu dureri grave. Dacă Atala dorea cu adevărat să rezolve criza de insuficiență de organe, nu ar exista nicio cale: ar fi trebuit să se ocupe de rinichi.
De la originile sale la începutul anilor ’80, când a fost privită în mare parte ca un instrument industrial pentru construirea prototipurilor, imprimarea în 3-D a devenit o industrie multimilionară, cu o gamă din ce în ce mai largă de aplicații potențiale, de la pantofi de design până la coroane dentare. la arme de plastic de casă. (Astăzi, puteți merge într-un magazin de electronice și să cumpărați o imprimantă 3-D portabilă pentru mai puțin de 500 USD.) Primul cercetător medical care a făcut saltul la materia vie a fost Thomas Boland care, în timp ce profesor de bioinginerie la Universitatea Clemson, în Carolina de Sud, în 2003, a depus un brevet pe o imprimantă cu jet de cerneală personalizată, capabilă să imprime celulelor umane într-un amestec de gel. În curând, cercetătorii ca Atala au scăpat de propriile versiuni ale aparatului.
Pentru Atala, promisiunea bioprintării avea totul de-a face cu scala. Deși crescuse cu succes un organ într-un laborator și îl transplantase într-un om, procesul a fost incredibil de intensiv în timp, lipsa de precizie, reproductibilitatea scăzută și posibilitatea unei erori umane omniprezente.
În Wake Forest, unde Atala a devenit directorul fondator al institutului în 2004, a început să experimenteze cu tipărirea pielii, oaselor, mușchilor, cartilajului și, nu în ultimul rând, a structurilor renale. În câțiva ani, a fost suficient de încrezător în progresele sale pentru a-l demonstra. În 2011, Atala a susținut o discuție TED despre viitorul organelor bioinginerice, care de atunci a fost vizualizată de peste două milioane de ori. Purtând khakis plisat și o cămașă cu boturi în dungi curtate, el a vorbit despre „criza majoră de sănătate” prezentată de penuria de organe, parțial rezultatul vieții noastre mai lungi. El a descris provocările medicale pe care inovația și munca de laborator periculoasă le-a cucerit în mod rezumat: conceperea celor mai bune biomateriale pentru utilizarea în schele, învățarea cum să crească celule specifice organelor din afara corpului uman și să le mențină în viață. (Unele celule, a explicat el, ca cele ale pancreasului și ale ficatului, au rămas încăpățânate greu de crescut.)
Și a vorbit despre bioprinting, arătând un videoclip al câtorva dintre imprimantele sale care lucrează în laborator și apoi dezvăluind o imprimantă din spatele lui pe scenă, ocupat construind un obiect sferic roz. Spre sfârșitul discuției, unul dintre colegii săi a ieșit cu un pahar mare umplut cu un lichid roz.
În timp ce mulțimea stătea în tăcere, Atala ajunse în pahar și scoase ceea ce părea a fi o fasole subțire, supradimensionată. Într-o arătare măiestrică a măiestriei, el ținea obiectul înainte în mâinile cuțite. „Puteți vedea de fapt rinichiul așa cum a fost tipărit mai devreme astăzi”, a spus el. Mulțimea a izbucnit în aplauze spontane. A doua zi, Agence France-Presse a difuzat într-un articol difuzat că Atala a tipărit un „rinichi real” pe o mașină care „elimină nevoia donatorilor când vine vorba de transplanturi de organe”.
Viitorul venea.
Și atunci nu a fost.
De fapt, ceea ce Atala a ținut pe scenă nu era un rinichi uman care lucra. Era un model inert, un model extrem de detaliat, un gust din ceea ce spera și credea că bioprintarea ar aduce într-o bună zi. Dacă ai privi cu atenție prezentarea, ai putea vedea că Atala nu a promis niciodată că ceea ce ținea era un organ de lucru. Cu toate acestea, criticii au arătat ceea ce au considerat un exercițiu de înaltă calitate cu efecte speciale.
Anul trecut, Jennifer Lewis, om de știință în materie de materiale la Harvard și cercetător principal în bioprinting (specialitatea ei este inginerie țesuturi vascularizate) părea să-l critice pe Atala într-un interviu acordat New Yorker-ului . „Am crezut că este înșelător”, a spus ea, referindu-se la TED Talk. „Nu vrem să le oferim oamenilor așteptări false și dă câmpului un nume rău.”
În urma discuției TED, Wake Forest a emis un comunicat de presă subliniind că va fi mult timp până când un rinichi biopintat ar putea să intre pe piață. Când l-am întrebat pe Atala dacă a aflat ceva din controversă, el a refuzat să comenteze acest lucru direct, arătând în schimb motivul pentru care nu-i place să pună un timbru oricărui proiect anume. „Nu vrem să oferim pacienților o speranță falsă”, mi-a spus el.
Răsturnarea de praf a fost perfect ilustrantă pentru una dintre provocările centrale cu care se confruntă cercetătorii pe întregul domeniu al medicinii regenerative: Vrei să stârnești entuziasmul cu privire la ce este posibil, deoarece entuziasmul se poate traduce prin presă, finanțare și resurse. Vrei să inspire oamenii din jurul tău și următoarea generație de oameni de știință. Dar nu doriți să reprezentați greșit ceea ce este realist la îndemână.
Iar când vine vorba de organe mari, complicate, terenul mai are încă de parcurs. Așezați-vă cu un creion și o bucată de hârtie și cu greu puteți visa ceva mai complex din punct de vedere arhitectural sau funcțional decât rinichiul uman. Interiorul organului de mărimea pumnului este format din țesuturi solide traversate de un sistem complex de autostrăzi de vase de sânge, care măsoară până la 0, 010 milimetri în diametru și aproximativ un milion de filtre minuscule cunoscute sub numele de nefroni, care trimit fluide sănătoase înapoi fluxul sanguin și deșeurile până la vezică sub formă de urină. Pentru a bioprint un rinichi, ar trebui să fii capabil să cultive și să introducă nu numai celule renale funcționale și nefroni, ar fi trebuit, de asemenea, să stăpânești cum să populezi organul cu o vasculatură pentru a menține organul hrănit cu sânge și nutrienți. are nevoie. Și ar trebui să construiți totul din interior spre exterior.
Acesta este motivul pentru care mulți cercetători explorează opțiuni care nu includ imprimarea de la zero a acestor structuri, ci încearcă să le folosească pe cele deja proiectate de natură. La Texas Heart Institute, din Houston, Doris Taylor, directorul programului de cercetare a medicinii regenerative a institutului, experimentează inimile de porc decelularizate - organe care au fost dezbrăcate de mușchi și de toate celulele țesuturilor vii într-o baie chimică, lăsând doar matricea de colagen care stă la baza. Un organ decelularizat este palid și fantomatic - seamănă cu un băț strălucitor scurs de soluția care o făcea să strălucească. Dar, în mod crucial, procesul lasă arhitectura interioară a organului intactă, vasculatură și toate.
Taylor speră într-o bună zi să folosească inimile de porci decelularizate, repopulate cu celule umane, pentru transplant la pacienții umani. Până acum, echipa ei a injectat inimile cu celule bovine vii și le-a introdus în vaci, unde au bătut cu succes și au pompat sânge alături de inima sănătoasă originală a vacilor. Pentru Taylor, această abordare creează provocările de a găsi modalități de imprimare la rezoluția incredibil de fină pe care o necesită rețelele vasculare. „Tehnologia va trebui să se îmbunătățească foarte mult înainte să reușim să bioprintăm un rinichi sau o inimă și să obținem sânge și să-l mențin în viață”, spune Taylor.
Cercetătorii de la Wake Forest experimentează, de asemenea, cu organe decelularizate atât din cadavrele animale, cât și din cele umane. Într-adevăr, deși Atala vede rinichiul de înlocuire drept Sfântul său Graal, el nu pretinde că construirea unuia nu va fi altceva decât un proces incremental, întreprins dintr-o varietate de unghiuri. Așadar, în timp ce cercetătorii de la institut și din alte părți lucrează la perfecționarea tipăririi structurii externe a organului și arhitecturii interne, ei experimentează, de asemenea, diferite moduri de a imprima și crește vasele de sânge. În același timp, aceștia sunt tehnici de cultivare a celulelor renale vii necesare pentru ca totul să funcționeze, inclusiv un nou proiect de propagare a celulelor renale prelevate dintr-o biopsie a țesutului sănătos al pacientului.
Când am vorbit, Atala a subliniat că obiectivul său este de a transforma un organ mare funcțional, conceput într-o ființă umană care are nevoie disperată de ea, indiferent dacă organul respectiv a fost bioprit. „Oricare ar fi tehnologia necesară pentru a ajunge acolo”, a spus el.
Și totuși, a arătat repede că modul în care ajungeți nu este important: în cele din urmă, doriți să puneți bazele unei industrii care să se asigure că nimeni - fie în deceniile următoare sau în secolul 22, în funcție de nivelul dvs. de optimism - va dori vreodată pentru un organ de salvare a vieții. Pentru a face acest lucru, nu puteți merge la el de mână.
„Veți avea nevoie de un dispozitiv care să poată crea același tip de organ o dată și din nou”, mi-a spus Atala. „La fel cum a fost fabricat la mașină.”
Într-o după-amiază, m-am oprit lângă biroul lui John Jackson, profesor asociat la institut. Jackson, 63 de ani, este un hematolog experimental prin meserie. El a venit în Wake Forest în urmă cu patru ani și a asemănat mutarea la institut, cu toată tehnologia sa de generație următoare, ca „revenind la școală peste tot”.
Jackson supraveghează dezvoltarea unei imprimante cu celule de piele, care este proiectată să imprime o gamă de celule vii direct pe un pacient. „Spuneți că aveți o vătămare a pielii”, a sugerat Jackson. „Ați fi scanat rana respectivă pentru a obține dimensiunea și forma exactă a defectului și veți obține o imagine tridimensională a defectului. Puteți apoi să imprimați celulele ”- care sunt cultivate într-un hidrogel -„ în forma exactă de care aveți nevoie pentru a se potrivi plăgii. ”În momentul de față, imprimanta poate așeza țesuturi în cele două straturi superioare ale pielii, suficient de adânci pentru a trata ... și pentru a vindeca - cele mai multe arde răni. În linie, laboratorul speră să imprime mai adânc sub suprafața pielii și să imprime straturi de piele mai complicate, inclusiv țesutul adipos și foliculii de păr adânci înrădăcinate.
Jackson, studiile clinice estimate ar putea începe în următorii cinci ani, în așteptarea aprobării FDA. Între timp, echipa sa a fost ocupată testând imprimanta de piele la porci. El a desfăcut un poster mare, care era împărțit în panouri. În prima a fost o fotografie detaliată a unei răni pătrate, de aproximativ patru centimetri pe o parte, pe care tehnicienii o tăiau pe spatele unui porc. (Porcii au fost puși sub anestezie generală.) În aceeași zi, cercetătorii au imprimat celule direct pe rană, proces care a durat aproximativ 30 de minute. În fotografiile post-tipărire, puteți evidenția o discrepanță în ceea ce privește culoarea și textura: zona era mai gri și mai moale decât carnea naturală de porc. Însă nu existau mici țesuturi, niciun țesut cicatricial crescut sau ridicat și, în timp, gelul s-a topit mai mult sau mai puțin complet în pielea din jur.
Imprimanta cu celule de piele este unul dintre mai multe proiecte active ale institutului care primește finanțare de la Departamentul de Apărare al SUA, inclusiv inițiative de regenerare a țesuturilor pentru leziuni faciale și genitale, ambele dintre acestea fiind endemice în rândul soldaților americani răniți în ultimele războaie. Anul trecut, cercetătorii conduși de Atala au anunțat implantarea cu succes a vaginelor proiectate folosind celulele proprii ale pacienților la patru adolescenți care suferă de o tulburare de reproducere rară numită sindromul Mayer-Rokitansky-Küster-Hauser. Wake Forest testează, de asemenea, penisuri de cadavru și sfinctere anal, crescute în laborator și decelularizate, cu speranța de a începe încercările umane în următorii cinci ani.
Perifericul, noul roman al futuristului William Gibson, care a inventat termenul de „cyberspace” și a prevăzut cea mai mare parte a revoluției digitale, are loc într-un moment în care oamenii sunt capabili să „fabuleze” - în mod esențial tipărirea tridimensională - orice au nevoie. : droguri, computere, îmbrăcăminte. Ele sunt constrânse doar de imaginația lor. Și, totuși, înfipt în posterul lui Jackson, m-am trezit gândindu-mă că nici Gibson nu a prezis acest lucru: carne vie, la cerere.
Am mers până la biroul lui Atala. Lumina soarelui s-a împrăștiat pe podea și un set înalt de rafturi de cărți, care afișau fotografii cu cei doi fii tineri ai lui Atala și câteva exemplare din manualul său, Principiile regenerative medicinei .
El a fost în toată sala de operație toată dimineața (este și președintele de urologie al școlii de medicină) și nu se aștepta să se întoarcă acasă până seara târziu, dar era vesel și plin de energie. L-am întrebat dacă a avut vreodată în vedere să renunțe la practica sa și să se concentreze doar pe cercetare.
A scuturat din cap. „La sfârșitul zilei, am intrat în medicină pentru a avea grijă de pacienți”, a spus el. „Îmi place să am această relație cu familiile și pacienții. Dar la fel de important, mă ține în legătură cu ce este nevoia. Pentru că, dacă văd nevoia de prima dată, dacă pot pune probleme problemei - bine, știu că voi continua să lucrez la asta, să încerc să îmi dau seama. ”
