Biotisk orgánů už zvládá vytisknout i buněčné lešení

TLDR verze: Další měsíc, další tisk orgánů! Nejnověji se Amíkům podařilo vytisknout „buněčné lešení“, které doposud komplikovalo biotisk orgánů jako takových. Ozámení tu.

I <3 SCIENCE

Asi jste si všimli, že docela fandím vědě, vědecké metodě a poznání obecně. Je to možná překvapivé, ale ten název stránky jsem nezvolil náhodou! Nicméně, nadšení je validní, jenom pokud je pravdivé. A čistě skepticky se snažím každou novinku posuzovat i jako potenciální bulšit. Třeba si vezměme současné téma uměle vypěstovaných/vytisknutých orgánů

O umělých orgánech se mluví už skoro století. Od objevu kmenových buněk se zdá, že jde o reálnou možnost. Stále je zde však riziko, že nejsme „deset let od transplantovatelného lidského vytisknutého srdce“, jak se opatrně v prohlášeních mluví. Musím ale říct, že je objektivně dost problém udržet si jistou míru skepse vůči přetlaku novinek v tomto oboru!

Jenom měsíc nazpět vědátoři představili podobný biotisk do gelu na University of Illinois. V květnu jsem psal o tisku plic a jater.  A v dubnu o biotisku srdce.  Řekl bych tedy, že pokrok je skutečně dost překotný. Už teď je jasné, že biotisk tkání se zařadí mezi největší letošní události, jako byl snímek černé díry nebo posprejování Karlova mostu.

Až doposud však existoval zásadní problém v tom, že sice už umíme biotisk buněk (kmenových či už přímo daných orgánových), ale chybělo nám buněčné lešení, které teprve buňkám dává tvar a formu. Vědátoři si lešení půjčovali odjinud, třeba z jiných orgánů zbavených buněk. Letos už se naučili vytvářet lešení skutečné, ale zatím bez struktury orgánů – potažmo se naučili buňky tisknout i bez lešení. A nyní přichází zdolání poslední hranice. Na Carnegie Mellon vyvinuli fachmani pod vedením Adama Feinberga metodu tisku i lešení samotného! 

Biotisk extracelulární hmoty, Stroj: Carnegie Mellon

Srdeční záležitost

Zdejší studie totiž dosáhla revoluční přesnosti tisku extracelulární hmoty z kolagenu, významného strukturálního proteinu našeho těla, do struktury na bázi buněčného lešení. Metoda tisku nese jméno FRESH (Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels) a disponuje vysokým rozlišením i schopností tisknout živé materiály. Podkladem pro tisk byly detailní MRI snímky lidského srdce. 

Podobně jako na Illinois, také FRESH tiskne kolagen vrstvu do gelového podklady. Ten dodává kolagenu před zatuhnutím šanci udržet tvar, načež může být ze struktury do finiši procesu odstraněn. Co je nejpodstatnější, tímto způsobem lze zřejmě tisknout škálovatelné struktury!


Dřívější dřevní postupy biotisku (tím myslím z dubna a května, LOL!) tak sice vytvořily umělé orgány, ale zatím jen ve velikosti možná tak pro podvyživené králíky. FRESH navíc nezvládá jen tisk kolagenu, ale i fibrinu, alginátu a dalších významných stavebních materiálů těla. Do nich pak potenciálně můžou být osazeny živé buňky (ideálně odebrané z těla pacienta, čímž se navíc řeší odmítnutí transplantátu), které strukturu kolonizují a „dají ji život“. Tuhle poslední pointu tedy aktuální práce až tak moc neřeší – ale řešily ji poměrně přesvědčivě jiné, starší studie.

Sympatické rovněž je, že matroše FRESH jsou open-source. Takže pokud vás už nebaví si doma tisknout plastové vojáčky, dilda a vojáčky s helmama ve tvaru dilda, můžete i vy začít dělat výzkum umělých orgánů!

Neříkej hop, dokud nevytiskneš

Vypadá to tedy momentálně poměrně hodně optimisticky a ideji, že za 10 let bude orgánový nedostatek dávno zašlou vzpomínkou, začínám zase o něco více věřit. Nicméně, přesto se musíme bičovat i kapkou skepse. Pořád nedošlo na transplantát takového biotisknutého orgánu do člověka. Máme navíc zatím jen velmi limitované testy u zvířat. Došlo třeba na transplantaci podobného orgánu pár prasatům, ale ty byly poraženy, takže nemáme dlouhodobé výsledky. 

Pořád je tak možné, že biotisk orgánů nebude tak dobrý, jako orgány uvnitř nás samotných. Třeba… nevím, umělá struktura lešení a buněk bude snižovat produkci klíčových hormonů, takže ani s biotisknutým srdcem nebudete tak zdraví, jako s běžným srdcem (pokud vám funguje). I pokud by navíc za 10 let došlo na produkci umělého srdce pro lidi, nebude pořád ještě mnoho let jasné, jestli bude toto fungovat v lidské hrudi dlouhodobě. Protože prostě na dlouhodobé studie musíme čekat dlouho. Době!

Stále tak platí, že není důvod jančit z novinky jako pominutý. Realita našim nadějím dala už mnohokrát takovou sadu, že až tak po pěti letech od prvního transplantátu u lidí (s minimem problémů) bude důvod bouchat šáňo…

Šance na to, že má však smysl jej nechat vychladit, je však nyní díky fachmanům z Carnegie Mellon zase o něco vyšší!

[LL]

Po boku umělých orgánů je famózní i momentální pokrok na poli neuroimplantátů. Viz níž, neasi:

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří 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