Vedci odhalili prvé srdce s ľudským tkanivom vytlačené 3D

Všetky Novinky

V rámci veľkého lekárskeho prielomu výskumníci z Tel Avivu „vytlačili“ prvé 3D vaskularizované upravené srdce na svete pomocou vlastných buniek a biologických materiálov pacienta.

Doteraz boli vedci v regeneratívnej medicíne - odbore na križovatke biológie a technológie - úspešní iba v tlači jednoduché tkanivá bez krvných ciev.

„Je to vôbec prvýkrát, čo niekto kdekoľvek úspešne skonštruoval a vytlačil celé srdce plné buniek, krvných ciev, komôr a komôr,“ hovorí profesor Tal Dvir zo Školy biológie a biotechnológií TAU, ktorý výskum viedol.



Ich objavy boli zverejnené začiatkom tohto mesiaca v štúdii v Advanced Science .

VYZERAŤ: Bioprinter pri posteli môže čoskoro použiť bunky pacientov na spálenie na vytlačenie novej kože priamo na rany

Srdcové choroby sú hlavnou príčinou úmrtí mužov i žien v Spojených štátoch. Transplantácia srdca je v súčasnosti jedinou liečbou dostupnou pre pacientov s konečným štádiom srdcového zlyhania. Vzhľadom na veľký nedostatok darcov srdca je naliehavá potreba vyvinúť nové prístupy k regenerácii chorého srdca.

„Toto srdce je vyrobené z ľudských buniek a biologických materiálov špecifických pre pacienta. V našom procese tieto materiály slúžia ako bioinksy, látky vyrobené z cukrov a bielkovín, ktoré sa dajú použiť na 3D tlač zložitých tkanivových modelov, “hovorí Dvir. „Ľudia už v minulosti dokázali 3D tlačiť štruktúru srdca, ale nie pomocou buniek alebo krvných ciev. Naše výsledky demonštrujú potenciál nášho prístupu v budúcnosti v oblasti inžinieringu personalizovaných náhrad tkanív a orgánov. “

Advanced Science2019 Autori.

„V tejto fáze je naše 3D srdce malé, veľké ako srdce králika,“ vysvetľuje Dvir. 'Ale väčšie ľudské srdcia vyžadujú rovnakú technológiu.'

Pre výskum bola pacientom odobratá biopsia tukového tkaniva. Potom sa oddelili bunkové a a-bunkové materiály tkaniva. Zatiaľ čo bunky boli preprogramované tak, aby sa z nich stali pluripotentné kmeňové bunky, extracelulárna matrica (ECM), trojrozmerná sieť extracelulárnych makromolekúl, ako je kolagén a glykoproteíny, sa spracovala na personalizovaný hydrogél, ktorý slúžil ako tlačiarenský „atrament“.

Po zmiešaní s hydrogélom sa bunky účinne diferencovali na srdcové alebo endotelové bunky, čím sa vytvorili pre pacienta špecifické, imunitne kompatibilné srdcové náplasti s krvnými cievami a následne celým srdcom.

Podľa Dvira je použitie „natívnych“ materiálov špecifických pre pacienta rozhodujúce pre úspešné vytvorenie tkanív a orgánov.

'Biokompatibilita skonštruovaných materiálov je zásadná pre vylúčenie rizika odmietnutia implantátu, ktoré ohrozuje úspešnosť takýchto liečebných postupov,' hovorí Dvir. „V ideálnom prípade by mal mať biomateriál rovnaké biochemické, mechanické a topografické vlastnosti ako jeho vlastné tkanivá. Tu môžeme konštatovať jednoduchý prístup k 3D tlačeným hrubým, vaskularizovaným a perfúznym srdcovým tkanivám, ktoré úplne zodpovedajú imunologickým, bunkovým, biochemickým a anatomickým vlastnostiam pacienta. “

SÚVISIACE: Na svete je nevidiacim ľuďom obnovená vízia vďaka kmeňovým bunkám od zosnulých darcov orgánov

Vedci teraz plánujú kultivovať tlačené srdcia v laboratóriu a „naučiť ich správať sa“ ako srdcia, hovorí Dvir. Potom plánujú transplantovať 3D tlačené srdce do zvieracích modelov.

„Musíme ďalej rozvíjať tlačené srdce,“ uzatvára. „Bunky musia tvoriť čerpaciu schopnosť; môžu momentálne uzavrieť zmluvu, ale potrebujeme, aby spolupracovali. Dúfame, že uspejeme a preukážeme účinnosť a užitočnosť našej metódy.

'Možno o desať rokov budú v najlepších nemocniciach po celom svete existovať tlačiarne orgánov, ktoré sa budú vykonávať rutinne.'

Dotlač od Tel Avivská univerzita

(SLEDOVAŤvideo nižšie)

Majte srdce a zdieľajte dobré správy so svojimi priateľmi na sociálnych sieťach ...