Vzniklo první 3D vytištěné srdce

TLDR verze: Kombinace kmenových buněk a biotisku vytvořila první umělé srdce v historii! Orgán je zatím příliš malý pro transplantaci do člověka, ale jde o strhující pokrok vstříc nové realitě transplantátů (studie tu).

Pravé, jako od Mattela!

Takhle na obrázku výše vypadá 3D vytisknuté lidské umělé srdce. Zatím je tedy velké jenom jako srdce králíka… Ale anatomicky je zcela richtig ve srovnání s běžným, větším srdcem. Vzniklo v rámci týmu Nadava Noora na Tel Aviv University z diferencovaných tukových buněk dárce. Takže panuje naděje, že by orgán jeho tělo mohlo přijmout bez zbytečných imunosupresivních cavyků. Ale momentálně ale jenom pokud by byl Tyrionem Lannisterovic.

Daleko větší problém než tvorba srdečních buněk z kmenových buněk (získaných z jiných buněk) je ale nasázení celé té buněčné parády do správného matrixu. Ono buněčné lešení, které zajišťuje růst do požadovaných tvarů (jiných něž „blob“ buněk) je trojrozměrnou sítí extracelulárních makromolekul tvořených kolagenem a glykoproteiny. Právě ty byly překovány do bioinkoustu, který byl tisknut po vrstvách tak, aby buňky měly pak co akurátně kolonizovat. Ecce umělé srdce!

Vypadá to skoro až příliš dobře, než abych tomu uvěřil. Počkejme si tedy ještě na nezávislé ověření. Pokud se vše povede, dalším krokem bude testování na zvířatech. Nicméně, právě studium role buněčného lešení i 3D biotisku v poslední době ohromně poskořilo kupředu. Jen pár měsíců zpátky jsme tu tak měli umělou (tepající!) srdeční síň, viz video níže. A ještě o fous před tím rovnou trochu podobně vykultivované plíce.

Jak možná víte (a pokud osobně, pak je mi to setsakra líto), orgány nerostou na stromech a současná poptávka po transplantátech sebou nese spoustu mrzení. Již dlouho naivně vyhlížíme éru, až orgány budou růst… když ne na stromech, tak aspoň někde jinde. Připomeňme si tedy pro kontext loňský výzkum z Texasu, který v létě vypěstoval právě funkční plíce.

Tým výzkumníků z University of Texas se tehdy ještě obešel bez biotisku. Pokusným prasatům odebral vždy jednu plíci, ze které následně odstranil všechny živé buňky. Použili k tomu roztok rozpouštědel a cukrů, což je očividně koktejl, kterého se rozhodně nechcete omylem napít. Zbylo jim právě ono buněčné lešení, které nechali kolonizovat novými buňkami.

Dechberoucí výsledky

Výsledky doslova braly dech! Po třicetidenní inkubaci buňky porostly „plicní kostru“ a nově vzniklé proto-plíce byly transplantovány zpátky do čuníka. Všechna čtyři zvířata nejenom že svůj transplantát úspěšně přijala. Uměle dopěstovaná tkáň navíc již po dvou týdnech prorostla sítí cév a začala plnohodnotně plnit svou okysličovací funkci.

V době publikovaní studie vedené Joan E. Nichols měla prasata již 2 měsíce po operaci a ukazují tak perspektivu pro rozvoj podobných technik na lidském modelu.

Samozřejmě, není pořád úplně důvod si teď v nadšení vyhulit krabičku cigaret. Také v rámci texaského experimentu se stále jednalo o tělesný materiál z jediného zvířete. Jak proteinové lešení, tak i pozdější buňky byly identické se zvířetem, kterému byly plíce odebrány/transplantovány.

Jde čistě o demonstraci možnosti osazení lešení buňkami & transplantace. Navíc je třeba dárcovských buněk, takže pokud vám kolabují plíce a nemáte tolik času, abyste seděli s rukama v klíně (popřípadě nemáte zdravé buňky pro transplantaci), není teoretická aplikace u lidí automaticky spásou pro 100 procent pacientů.

Umělé srdce i umělé plíce jsou zatím furt vysoce experimentální snaha. Stále je tedy možné, že se transplantátům tohoto druhu postaví do cesty nějaká nepříjemná komplikace. Tedy, až se zvětší a metoda biotisku zlepší. Když si ale vzpomenu, že pár měsíců nazpět jsem se dojímal nad podobným pokrokem, a teď je tu celý „miniorgán“, tak docela i věřím výhledu autorů, že do deseti let to budou umět v plné škále. Tož uvidíme!

[LP, LL]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, která připravuje přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.

A sledujte mojí snahu případně i na Facebooku či YouTube!

Diskuze