Naukowcy chcą rozwiązać problem ciągłego braku odpowiedniej liczby narządów do przeszczepu. Dlatego opracowują bioinżynieryjną tkankę do leczenia ostrej niewydolności wątroby. W ramach projektu ma też powstać tymczasowa wątroba, która pozwoli pacjentowi na wyleczenie własnego narządu, eliminując konieczność pełnego przeszczepu.
Jak działa biodruk wątroby i dlaczego nie potrzebuje leków
Uniwersytet ogłosił, że pozyskał 28,5 miliona dolarów dofinansowania od Agencji Zaawansowanych Projektów Badawczych ds. Zdrowia (ARPA-H) w USA. W skład zespołu projektowego, który realizuje wizję druku 3D wątroby, wchodzą eksperci w dziedzinie komórek macierzystych wątroby i bioprodukcji, a także specjaliści w dziedzinie transplantologii i medycyny regeneracyjnej. Projekt jest skierowany do pacjentów cierpiących na ostrą niewydolność wątroby. To osoby, które ścigają się z czasem i nie mają innej szansy na leczenie.
Czytaj więcej
Naukowcy zbudowali mikroskopijne, zasilane światłem roboty, które potrafią „myśleć", pływać i działać samodzielnie niemal tak jak żywe komórki. Bad...
W ludzkim organizmie wątroba jest jedynym narządem zdolnym do całkowitej regeneracji, ale potrzebuje czasu na wyleczenie. Zazwyczaj czas ten upływa, zanim rozpocznie się proces gojenia. – Celem jest stworzenie fragmentu tkanki wątroby, który będzie można wykorzystać jako alternatywę dla przeszczepu – wyjaśnia w komunikacie Adam Feinberg, profesor inżynierii biomedycznej na CMU i główny badacz projektu. – Wątroba, którą tworzymy, wytrzyma około dwóch do czterech tygodni – dodaje.
To miesięczne okno czasowe pozwoli wątrobie pacjenta na regenerację. W przypadku powodzenia, pacjent zachowa swój pierwotny narząd, a cenna wątroba dawcy – obecnie niesłychanie trudna do pozyskania – będzie dostępna dla kogoś innego.
Od wątroby do serca. Druk 3D zmieni transplantologię
Naukowcy podkreślają, że aby zbudować funkcjonalny narząd, nie można użyć plastiku ani metalu. Zespół LIVE wykorzystuje biodruk FRESH 3D, opatentowaną technikę, która umożliwia naukowcom drukowanie miękkich, delikatnych materiałów biologicznych, takich jak kolagen i ludzkie komórki macierzyste, w złożone struktury.
Jednak największą przeszkodą w każdym przeszczepie nie jest operacja, ale układ odpornościowy. Normalnie organizm pacjenta postrzegałby wydrukowany narząd jako intruza i atakowałby go. Wymagałoby to dożywotniego przyjmowania leków immunosupresyjnych, które obniżają odporność.
Czytaj więcej
Zanim trafisz do lekarza, coraz częściej trafiasz do chatbota. OpenAI wchodzi w obszar zdrowia, uruchamiając nową funkcję ChatGPT Health. Eksperci...
Projekt omija ten problem, wykorzystując komórki hipoimmunologiczne. Są to komórki „uniwersalnych dawców”, genetycznie zmodyfikowane tak, aby były niewidoczne dla ludzkiego układu odpornościowego. W efekcie wydrukowane w 3D wątroby nie potrzebują leków zapobiegających odrzuceniu, które często są toksyczne dla pozostałych tkanek, zwłaszcza nerek pacjenta.
– Będziemy wykorzystywać komórki hipoimmunologiczne, które zostały zmodyfikowane genetycznie, aby były uniwersalnymi dawcami, dzięki czemu każdy będzie mógł otrzymać komórki i tkanki, które budujemy, bez konieczności przyjmowania leków immunosupresyjnych – dodał Feinberg.
Zespół, w którego skład wchodzą eksperci z University of Washington, Mayo Clinic i University of Pittsburgh, wierzy, że to jest plan na przyszłość opieki zdrowotnej. Docelowo technika ta zostanie zastosowana do bioinżynierii serca, trzustki i innych narządów.
W ciągu pięciu lat celem jest uzyskanie wątroby w skali dorosłego człowieka gotowej do badań przedklinicznych. Jeśli technologia się sprawdzi, będzie mogła zostać zaadaptowana do drukowania tkanki serca dla niemowląt z wadami wrodzonymi, komórek produkujących insulinę dla diabetyków, a nawet nerek.
