Izraēlas zinātnieki ir paveikuši to, ko līdz šim nav darījuši pētnieki: viņi ir izveidojuši cilvēka sirdi, izmantojot cilvēka audus un 3D printeri.
Komanda sāka ar taukaudu cilvēka paraugu. Tad viņi izmantoja gēnu inženieriju, lai pārliecinātos, ka dažas šo audu šūnas pārvērtīsies dažādās sirds darbībā nepieciešamajās daļās, piemēram, asinsvados un muskuļu šūnās. Pēc ieprogrammēšanas viņi ievietoja šīs šūnas 3D printerī, kas aprīkots ar mākslinieka sirds atveidojumu, kā arī ar audu donora CT skenēšanu. Printeris sāka ražot slāni pa slānim sīku sirdi.
Kad struktūra bija pabeigta, pētnieki to inkubēja un deva skābekli un barības vielas, kas nepieciešamas cilvēka sirdīm. Un pēc pāris dienām tas ir tieši tas, ko tā sāka darīt.
Tas nenozīmē, ka zinātnieki var vienkārši sākt izdrukāt pilnībā funkcionējošas sirdis visiem. Pirmkārt, šī drukātā sirds ir maza - der tikai dzīvniekam, kura izmērs ir trusis.
Tas arī nedarbojas pilnībā tā, kā cilvēkiem ir nepieciešama viņu sirds. Tā ir pirmā iespiestā sirds, kurā ietilpst šūnas, asinsvadi, kambari un kameras, taču pārsvarā šie elementi darbojas atsevišķi. Zinātniekiem tas ir jāpielāgo, lai šie komponenti varētu strādāt kopā, lai sūknētu asinis visā ķermenī.
Es atvainojos, ko? Jūs varat vienkārši izdrukāt ērģeles?
Nu nevar tikai izdrukāt ērģeles. Process ir sarežģīts un prasa resursus, ar kuriem vēl nav aprīkotas daudzas slimnīcas, pat orgāniem, kas ir daudz mazāk sarežģīti nekā sirds. Bet jā, medicīnas profesionāļi orgānu ražošanai jau gadiem ilgi izmanto 3D printēšanas metodes.
Pacientiem, kuriem nepieciešami jauni urīnpūšļi un nieres ir mainīta viņu dzīve ar orgāniem, kas izdrukāti no viņu pašu šūnām. Lauka attīstībai ir potenciāls pilnībā uzlabot orgānu ziedošanas pašreizējo stāvokli.
Pašlaik mācīšanās par jaunu orgānu nepieciešamību var būt medicīniski postoša ziņa. ASV ir vairāk nekā 100 000 cilvēku šobrīd gaida dzīvības glābšanas transplantāciju, un apmēram 20 cilvēki katru dienu mirst, jo viņi to nesaņem pietiekami ātri. Tikmēr viņi bieži tiek nomocīti ar medicīniskajiem rēķiniem vai arī slimības komplikāciju dēļ viņiem ir jāaptur sava dzīve.
Pat tad, kad cilvēki saņem transplantātu, viens no lielākajiem riskiem ir noraidījums. Ārsti dara visu iespējamo, lai pārliecinātos, ka orgānu donors un saņēmējs ir labi saderīgi, bet dažreiz saņēmēja imūnsistēma dara to, kas parasti ir paredzēts, - uzbrūk svešiniekiem iebrucējiem. Protams, orgānu transplantācijas gadījumā jaunais orgāns nāk mierā, taču ķermenis to ne vienmēr var noteikt.
Iespiestos orgānus bieži ražo, izmantojot šūnas no saņēmēja ķermeņa. Tas ne tikai novērš nepieciešamību pēc atsevišķa cilvēka donora, bet arī nodrošina, ka pacienta imūnsistēma atzinīgi vērtē jauno iespiesto orgānu, kad tas tiek ievadīts ķermenī.
Kāds ir šīs mazās sirds nākamais solis?
Viens no lielākajiem izaicinājumiem komandai nākotnē būs pietiekami lielas sirds radīšana, lai atbalstītu efektīvāku un sarežģītāku asinsvadu sistēmu. Tas prasīs vairāk drukāšanas, tāpēc zinātniekiem būs jāizdomā veids, kā saglabāt šūnas dzīvas šī procesa laikā.
Mēs joprojām esam gadu attālumā no šīs vilinošās nākotnes bez transplantācijas gaidīšanas līnijām un veselīgiem, iespiestiem orgāniem. Bet šī mazā trīsdimensiju drukātā sirds ir milzīgs solis ceļā uz šo nākotni.
