Druk 3D stworzył działający ludzki organ. Żegnajcie listy oczekujących?

Druk 3D od lat wzbudza ujawnia swój ogromny potencjał, od drukowania czekolady, przez tworzenie elementów maszyn, aż po drukowanie całych domów. Jednak ta technologia osiągnęła kolejny kamień milowy, gdyż pozwoliła na drukowanie działających organów ludzkich.

Naukowcy z Uniwersytetu Hongkońskiego opracowali bowiem innowacyjną metodę tworzenia funkcjonalnych tkanek narządów przy użyciu druku 3D, połączonego z hodowlą organoidów. Badaniami kieruje profesor Michael Chan, który wraz z zespołem podjął się ambitnego wyzwania stworzenia struktur nie tylko o odpowiednim kształcie, ale przede wszystkim spełniających biologiczne funkcje.

Naukowcy z Uniwersytetu Hongkońskiego opracowali innowacyjną metodę tworzenia funkcjonalnych tkanek narządów przy użyciu druku 3D, połączonego z hodowlą organoidów.

Organoidy to klucz do sukcesu

Choć biomateriały drukowane w 3D nie są nowością, same w sobie nie są w stanie wykonywać zadań narządów, które mają zastąpić. "Sam wydruk to za mało. Potrzebujemy komórek właściwych dla danego narządu, aby spełniały swoje funkcje" - tłumaczy prof. Chan.

Rozwiązaniem okazały się organoidy, nazywane często „mininarządami”. Powstają one z komórek macierzystych pobranych od pacjenta, co zapewnia genetyczną zgodność i minimalizuje ryzyko odrzutu przeszczepu. Co ciekawe, wystarczy zwykły wymaz z jamy ustnej, aby pozyskać materiał do hodowli organoidów.

Największym wyzwaniem okazało się jednak umieszczenie organoidów w strukturze drukowanego narządu, tak, aby całość zachowała swoje funkcje biologiczne i była trwała mechanicznie. Na tym etapie projekt skupia się przede wszystkim na rekonstrukcji dróg oddechowych, choć plany zespołu sięgają znacznie dalej.

Tworzone w Hongkongu organoidy mają potencjał nie tylko do zastępowania uszkodzonych narządów. Mogą także służyć jako „platformy testowe” do sprawdzania reakcji pacjenta na różne leki przed ich podaniem. To może oznaczać ogromny przełom w personalizacji leczenia, zwłaszcza w onkologii czy chorobach genetycznych.

Przyszłość druku narządów

Projekt rozwija się szybciej dzięki współpracy z firmą C2iTech, powołaną przez Uniwersytet Hongkoński. Przedsiębiorstwo specjalizuje się w hodowli organoidów, co pozwala naukowcom zaoszczędzić czas i środki, które musieliby poświęcić na szukanie zewnętrznych dostawców tych zaawansowanych struktur biologicznych.

Choć dziś drukowanie w pełni funkcjonalnej nerki czy wątroby pozostaje jeszcze pieśnią przyszłości, osiągnięcia zespołu prof. Chana dowodzą, że ten cel staje się coraz bardziej realny. Jeśli prace będą postępować w tym tempie, w perspektywie kilkunastu lat druk 3D może na dobre zagościć w salach operacyjnych, nie tylko jako narzędzie tworzenia implantów, ale także całych narządów gotowych do przeszczepu.