Netrukus galėsime atsispausdinti sau kepenis, ausis ir krūtis

Kiekvieną dieną pasaulyje miršta 18 žmonių, nesulaukusių organo persodinimo. Bažnyčia, vyriausybės ir sveikų organų savininkai kaip velnias kryžiaus bijo galinčių pagelbėti ligoniams genetinių eksperimentų bei žmogaus klonavimo, organų donorų skaičius auga lėtai, o ir sėkmingi būna toli gražu ne visi persodinimai. Tačiau nežiūrint viso to, išsigelbėjimas yra arčiau negu daug kam atrodo, ir padėkoti už tai galime 3D spausdintuvams. San Diege (JAV) įsikūrusi kompanija „Organovo“ praneša, kad eksperimentai spausdinant žmogaus organus sekasi geriau negu tikėtasi ir žada jau 2014 metais pristatyti pirmąjį pasaulyje veikiantį spausdintą organą – kepenis. O kiti jau spausdina ausis ir krūtis.

Biospausdintuvas dirba tuo pačiu principu, kaip ir jau įprastas 3D spausdintuvas, kuriuo kažkas kuria lėlytes ar modeliukus. Pagal kompiuterio užduotą algoritmą sluoksnis po sluoksnio klojama medžiaga, kol suformuoja numatytą kietą kūną. Tik šiuo atveju tas kūnas – organinis audinys, o medžiaga – gyvos ląstelės.

Būtų paprasta, tačiau gyvos ląstelės turi savybę mirti, todėl sudėtingiausia spausdinimo metu užtikrinti jų aprūpinimą deguonimi ir maisto medžiagomis. „Organovo“ teigia išsprendę ne tik šią problemą.

„Mums pavyko išspausdinti daugiau nei 500 mikronų storio kepenų audinį ir išlaikyti jį gyvą bei pilnai funkcionalų bent 40 dienų“, – sakė „Organovo“ viceprezidentas Mike Renardas.

Tai nedaug – 500 mikronų, tai lyg penki vienas ant kito sudėti popieriaus lapai. Tačiau sudėtingiausia atrodo netgi ne paties spausdinimo technologija, o tai, kad kepenyse yra daugiau negu 40 skirtingų ląstelių, kurios vykdo savo funkcijas, o mokslininkai vis dar nėra iki galo išsiaiškinę, kaip jos jungiasi, sąveikauja ir sukuria bendrą organizmą.

Tačiau net be tokių žinių „Organovo“ sugebėjo dėliodami kelių tipų ląsteles sukurti gyvybingą ir veikiantį organą. Nykščio dydžio organą, kuris veikė ne taip ir ilgai, tačiau ir tai atrodo neįtikėtina.

„Tai labai komplikuota užduotis. Dar tik mėginame pažinti organų struktūrą, tad nė nežinome, kiek tiksliai turime atkurti tikro organo sudėtį. Tačiau tai, ką regime dabar teikia vilčių, kad visų funkcijų atkurti nė nereikia – gyvybingas organinis audinys gali augti pats ir savarankiškai sukuria reikiamas ląstelių jungtis“, – sako Rice universiteto bioinžinerijos profesorius Jordanas Milleris.

Galbūt persodinimui tinkamų spausdintų organų teks laukti dar 10 metų, tačiau jau kitais metais „Organovo“ žadamas kepenų audinys gali sukelti revoliuciją farmacijos pramonėje. Mat naujo vaisto sukūrimas vidutiniškai kainuoja 1,2 mlrd. dolerių ir trunka 12 metų, o nemaža šios sumos dalis skiriama tyrimui, kaip jis veikia gyvus organizmus.

Suvokdami, kad tokie spausdinti organai leis kompanijoms atlikti tyrimus ne su gyvūnais, o naudojant niekada negyvenusio žmogaus audinius ir gauti tikslesnius rezultatus, mokslininkai jau ne vienerius metus kuria „žmogų mikroschemoje“. Mėgina atskirti gyvą bet kokio organo dalelę, kurią vėliau naudoja vaistų tyrimams. 3D spausdinimas gerokai supaprastino ir patobulino šį procesą.

„Mums jau neblogai sekasi spausdinti plonučius audinius – odą, šlapimo pūslę, kraujagyslių sieneles. Tačiau atkurti inkstų ar kepenų funkcijas – kur kas sudėtingiau. Jų ląstelės jautrios, greitai žūva“, – pasakojo J.Milleris.

Šiuo metu spausdinant didesnę apimtį turintį organą naudojama iš cukraus plėvelės pagaminta forma, kuri ir užpildoma gyvu audiniu. Jam susiformavus cukraus plėvelė lengvai ištirpdoma, taigi, gamyba panaši į skulptūros liejimą.

Prinstono universiteto tyrėjai jau metų vidury sugebėjo panaudoję patobulintą rašalinį spausdintuvą atspausdinti dirbtinę ausį. Beje, ji girdi dažnius, kurių normali ausis nė negali pajusti, nes spausdinant įprastas audinys buvo derinamas su elektroniniais komponentais.

Kompanija „TeVido BioDevices“ pranešė, kad pradėjo kurti biologinius spausdinamus krūtų implantus, kurie padės atkurti krūtis moterims, kurioms jas amputavo nustačius vėžį. Jie spausdinami iš riebalinių bei odos ląstelių, o spenelį ir supančią jį aureolę kompanija planuoja spausdinti iš pačios pacientės ląstelių. Iš esmės išbaigus šią technologiją moteriai bus atkuriama visiškai natūraliai atrodanti krūtis.

Atrodo, didžiųjų geografinių atradimų ir kosmoso užkariavimo laikus keičia didžiųjų organizmo pažinimų amžius. Ir tai puiku – vien JAV šiuo metu organų persodinimo laukia 120 tūkst. žmonių. Mokslininkai pripažįsta, kad medicinos ateitis yra organų regeneracija, tačiau jos tyrimams net toje šaly skiriama tik 0,5 mlrd. dolerių (vėžio tyrimams skiriami 5 mlrd. dolerių, AIDS – 2,8 mlrd.). Tačiau nėra to blogo, kas neišeitų į gerą – nėra už ką regeneruoti, mokomės spausdinti.

Parengta pagal „Computerworld“