Israelske forskere har gjort det ingen forskere har gjort før: De har laget et menneskelig hjerte, alt ved å bruke menneskelig vev og en 3D-skriver.
Teamet startet med en menneskelig prøve av fettvev. Deretter brukte de genteknologi for å sikre at noen av cellene i det vevet ville bli til de forskjellige delene hjerter trenger å fungere, som blodkar og muskelceller. Når de var programmert, lastet de cellene inn i en 3D-skriver utstyrt med en kunstners gjengivelse av et hjerte samt CT-skanninger fra vevsdonoren. Skriveren begynte å produsere et lite hjerte lag for lag.
Når strukturen var fullført, inkuberte forskerne den og ga den oksygen og næringsstoffer som menneskers hjerter trenger for å slå. Og etter et par dager var det akkurat det det begynte å gjøre.
Dette betyr ikke at forskere bare kan begynne å skrive ut fullt fungerende hjerter for alle. For det første er dette trykte hjertet lite - passer bare til et dyr på størrelse med en kanin.
Det fungerer heller ikke fullt ut slik mennesker trenger at hjertene deres skal være. Det er det første trykte hjertet som inkluderer celler, blodkar, ventrikler og kamre, men for det meste fungerer disse elementene individuelt. Forskere må tilpasse det slik at disse komponentene kan fungere sammen for å pumpe blod gjennom kroppen.
Jeg beklager, hva? Du kan bare skrive ut et orgel?
Du kan ikke bare skrive ut et organ. Prosessen er kompleks og krever ressurser som ikke mange sykehus er utstyrt med ennå, selv for organer som er mindre kompliserte enn hjertet. Men ja, medisinske fagfolk har brukt 3D-utskriftsmetoder for å produsere organer i mange år nå.
Pasienter som trenger nye blærer og nyrer har fått livene sine endret med organer trykt fra sine egne celler. Etter hvert som feltet utvikler seg, har det potensialet til å fullstendig styrke den nåværende tilstanden av organdonasjon.
Akkurat nå kan læring om at du trenger et nytt organ være medisinsk ødeleggende nyheter. I USA er det mer enn 100.000 mennesker som for tiden venter på en livreddende transplantasjon, og rundt 20 mennesker dør hver dag fordi de ikke får en snart nok. I mellomtiden sitter de ofte med medisinske regninger, eller må sette livet på vent på grunn av sykdomskomplikasjoner.
Selv når folk får en transplantasjon, er en av de største risikoene avvisning. Legene gjør alt de kan for å sikre at organdonoren og mottakeren passer godt sammen, men noen ganger gjør en mottakers immunsystem det det vanligvis er designet for å angripe utenlandsk inntrengere. Selvfølgelig, i tilfelle en organtransplantasjon, kommer det nye organet i fred, men kroppen kan ikke alltid skjelne det.
Trykte organer produseres imidlertid ofte ved hjelp av celler fra mottakerens kropp. Ikke bare eliminerer dette behovet for en egen menneskelig giver, det sikrer at pasientens immunsystem tar imot det nye, trykte organet når det blir introdusert i kroppen.
Hva er neste trinn for dette lille hjertet?
En av de største utfordringene for teamet fremover vil være å skape et hjerte som er stort nok til å støtte mer et mer effektivt og komplekst vaskulært system. Det vil kreve mer utskrift, så forskere må finne ut en måte å holde cellene i live under den prosessen.
Vi er fremdeles mange år borte fra den spennende fremtiden uten ventelinjer for transplantasjon og sunne, trykte organer. Men dette lille 3D-trykte hjertet er et stort skritt på veien til den fremtiden.