O echipa de cercetători de la Universitatea din Tel Aviv a prezentat prima inimă umană vascularizată, imprimată 3D utilizând celule şi materiale biologice de la un pacient. Până acum, oamenii de ştiinţă au imprimat cu succes numai ţesuturi simple, fără vase de sânge.
Această inimă este făcută din celule umane şi materiale biologice specifice pacientului. În acest proces, aceste materiale au servit drept bio-cerneluri, substanţe obţinute din zaharuri şi proteine care pot fi utilizate pentru tipărirea 3D a modelelor de ţesut complex, au precizat autorii lucrării.
”Această este prima dată când cineva în lume a proiectat şi a tipărit cu succes o inima intregă plină de celule, vase de sânge, ventricule şi camere”, a declarat conducătorul cercetării, prof. Tal Dvir de la catedra de Biologie Moleculară, Celulară şi Biotehnologie, de la Universiatea din Tel Aviv, citat de The Jerusalem Post.
Bolile cardiace sunt principala cauză a decesului atât în rândul bărbaţilor, cât şi al femeilor din Statele Unite. În Israel, este a două cauză majoră de deces, după cancer. În 2013, bolile cardiace au reprezentat aproximativ 16% din numărul total de decese din Israel, potrivit ministerului sănătăţii din această ţară.
Transplantul de inima este adesea singurul tratament disponibil pentru pacienţii cu insuficienţă cardiacă în stadiu final. Lista de aşteptare pentru pacienţii din SUA poate fi de şase luni sau mai mult. În Israel şi în SUA, mulţi pacienţi mor pe lista de aşteptare, aşteptând o şansă de supravieţuire.
Oamenii au reuşit să imprime 3D structura inimii în trecut, dar nu cu celule sau cu vase de sânge. Rezultatele noii cercetări deschid noi drumuri în ingineria personalizată de înlocuire a ţesuturilor şi organelor în viitor.
În acest studiu, inima 3-D produsă la Universitatea din Tel Aviv este dimensionată pentru un iepure, dar cercetătorii au spus că inimile umane mai mari ar putea fi produse folosind aceeaşi tehnologie.
Pentru cercetare, o biopsie a ţesutului gras a fost luată de la pacient iar materialele celulare şi celulele ţesutului au fost apoi separate.
Ulterior celulele au fost reprogramate pentru a deveni celule stem pluripotente care ar putea fi apoi diferenţiate eficient în celule cardiace sau endoteliale.
Matricea extracelulară, o reţea tridimensională de macromolecule extracelulare, cum ar fi colagenul şi glicoproteinele, a fost prelucrată într-un hidrogel personalizat, care a servit drept ”cerneală” de imprimare. Celulele diferenţiate au fost apoi amestecate cu cernelurile bio şi folosite pentru imprimarea 3D a unor plasturi imuni cardio-compatibili cu vasele de sânge şi, ulterior, pentru o inimă întreagă.
Potrivit lui Dvir, folosirea materialelor ”native” specifice pacientului este esenţială pentru realizarea cu succes a ţesuturilor şi a organelor.
Următorul pas, au precizat cercetătorii, este să înveţe inimile printate să se comporte ca inimile omeneşti. În primul rând, ei îi vor transplanta în animale şi ulterior eventual şi în oameni.
Speranţa este că, în termen de 10 ani, vor fi imprimante de organe în cele mai bune spitale din întreaga lume, iar aceste proceduri vor fi efectuate în mod obişnuit a mai spus Dvir.
