Vedcom sa podarilo vytlačiť jednoduché tkanivá a „mini-orgány“. Transplantácie bez darcov sa približujú
3D tlač orgánov by mohla raz skrátiť čakanie na transplantáciu a zachrániť životy. Vedci už dnes dokážu tlačiť jednoduché tkanivá a miniatúrne verzie orgánov.
Čakanie na vhodného darcu je pre niektorých pacientov doslova otázkou medzi životom a smrťou. Platí to najmä v prípadoch ťažkých úrazov, zlyhávania orgánov z rôznych príčin či vážnych ochorení. Jednoducho, kde často neexistuje iné riešenie, ako transplantácia.
Bohužiaľ, darcovstvo je stále veľmi problematické. Pre správne darovanie musí byť splnených niekoľko podmienok. Z toho je najdôležitejšie zaistenie určitej kompatibility medzi darcom a príjemcom. Inak hrozí, že telo pacienta nový orgán neprijme a dôjde k jeho odmietnutiu. Čo je neželané. A nie vždy dokážu pomôcť silné lieky na potlačenie imunity, ktoré musia inak pacienti po transplantácii užívať každý deň. Nie je to teda také jednoduché, ako si mnohí myslia. No možno práve to by sa už v blízkej budúcnosti mohlo zmeniť.
Výskumníci z americkej agentúry ARPA-H (Advanced Research Projects Agency for Health), ktorá patrí pod ministerstvo zdravotníctva USA, sa rozhodli tento problém vyriešiť. Tak vznikol program s názvom PRINT (Personalized Regenerative Immunocompetent Nanotechnology Tissue). Jeho cieľom je využiť najmodernejšiu biotlač a regeneratívnu medicínu na vývoj novej technológie.
Treba však povedať na rovinu, že plnohodnotný ľudský orgán pripravený na transplantáciu zatiaľ nikto nevytlačil. Vedci už dnes dokážu biotlačou vytvárať jednoduchšie tkanivá, ako je koža, chrupavka, kostné štruktúry či malé kúsky svalov. V laboratóriách vznikajú aj tzv. organoidy, miniatúrne verzie orgánov, napríklad pečene alebo čriev, ktoré sa používajú na výskum a testovanie liekov. Experimentálne sa podarilo vytlačiť aj jednoduché cievne siete a funkčné tkanivá močového mechúra, tie však slúžia skôr ako doplnok k poškodenej funkcii, nie ako plná náhrada orgánu. Program PRINT má posunúť biotlač práve z tejto „laboratórnej“ fázy k reálnej transplantácii.
Vedci majú byť už onedlho schopní tlačiť orgány na transplantáciu
Tá má doslova umožniť „vytlačiť“ orgány vhodné na transplantáciu. Zatiaľ však stále ide o hudbu budúcnosti. No existuje šanca, že možno už o pár rokov sa podarí vedcom úspešne dokončiť tento projekt. Program dokonca získal podporu v podobe stovky miliónov dolárov. Presnejšie ide o sumu vo výške 176,8 milióna. Pričom má šancu pomerne výrazne zmeniť transplantácie k lepšiemu.
Neprehliadni
Vyvíjaná tlačiareň PRINT pracuje s dvoma typmi buniek. V ideálnom prípade sa použijú bunky samotného pacienta. No môžu pochádzať aj z biobanky alebo od darcu. Tieto bunky sa upravujú tak, aby ich telo príjemcu neodmietlo. V tomto prípade dochádza k vzniku tzv. „univerzálnych orgánov“. Tie by tak bolo možné použiť u viacerých ľudí s minimálnym rizikom odmietnutia. Ich výhodou by bolo, že by sa dali vopred pripraviť a uchovávať. Vďaka čomu budú k dispozícii vtedy, keď ich bude potreba.
Samotný proces tlače je zatiaľ mimoriadne zložitý. Ako základ slúžia kmeňové bunky, ktoré vedci upravia podľa potreby a dajú im „zmysel“. Z týchto buniek sa potom môžu stať bunky srdca, pečene, obličky či iného orgánu. Tlač neprebieha tak, že sa bunky len vložia do nádoby a čaká sa, že začnú automaticky rásť. Tak to veru nefunguje.
Všetko riadi špecializovaný stroj PRINT, ktorý bunky precízne vrství na špeciálny biomateriál. Tento materiál slúži ako opora. Umožňuje bunkám držať tvar, komunikovať a vytvárať štruktúry, z ktorých postupne vzniká celý orgán.
Bude táto technológia dostupná pre všetkých?
Jednou z najťažších častí je vytvorenie cievneho systému, ktorý orgán dokáže vyživovať. Vnútro orgánu totiž netvoria len bunky jedného typu, ale aj zložitá sieť ciev, ktorá musí zabezpečiť prísun krvi, živín a kyslíka. Aj túto fázu má PRINT riešiť pomocou pokročilého softvéru, ktorý navrhuje a tlačí miniatúrne cievy prepojené s tkanivom.
Keď je orgán vytlačený, presúva sa do tzv. bioreaktora. Tam sa simuluje prostredie, ako keby už bol v tele. Udržiava sa tam vhodná teplota, orgánom prúdia tekutiny a bunky sa „učia“ spolupracovať. Až po tomto kroku môže orgán putovať do tela pacienta.
Ak sa vedcom podarí túto technológiu dotiahnuť do konca, bude to pre zdravotníctvo obrovská pomoc. Transplantácie by sa mohli stať dostupnejšími, rýchlejšími a menej rizikovými. Pacienti by už nemuseli roky čakať na vhodného darcu a tisíce ľudí by nemuseli zomierať na čakacích listinách.
Otázkou však zostáva, kedy sa takáto technológia stane bežnou súčasťou medicíny a či si ju budú môcť dovoliť aj pacienti u nás. Najskôr však vedci musia tento projekt dotiahnuť do konca.
