Biodruk 3D funkcjonalnej tkanki serca – medyczna rewolucja czy wabik na inwestorów?

BIOLIFE4D, start-up z siedzibą w Chigago specjalizujący się w biodruku 3D i inżynierii tkankowej, prezentuje swoje najnowsze dzieło: biodrukowaną w 3D tkankę ludzkiego mięśnia sercowego.

Choroby układu krążenia są przyczyną niespełna połowy wszystkich zgonów w Polsce. W tej kategorii do śmierci najczęściej prowadzi choroba niedokrwienna serca. W jej ostrej postaci, zwanej zawałem serca, dochodzi do odcięcia dopływu krwi do fragmentu ściany mięśniowej przez materiał zatorowy w naczyniu. Do zachowania funkcji serca potrzebne są komórki wszystkich warstw jego ściany, czyli wyściełające jamy serca wsierdzie, śródsierdzie zbudowane z kurczących się  komórek mięśniowych i układu komórek przewodzących bodźce oraz nasierdzie będące zewnętrzną warstwą narządu.

Stąd zawał, w zależności od umiejscowienia i rozległości, może być przyczyną między innymi powstania niewydolności serca, zaburzeń przewodnictwa, czy pęknięcia jego ściany. W niektórych przypadkach jedyną formą terapii, jaka pozostaje, jest przeszczep serca – a czas oczekiwania na narząd może być długi, w dodatku bez gwarancji, że nie dojdzie do jego odrzucenia.

Wizja przyszłości roztaczana przez BIOLIFE4D, w której można wykorzystywać „łatki” z wydrukowanych w 3D tkanek serca pochodzących z własnych komórek pacjenta, jest bardzo atrakcyjna. Drukowane w 3D plastry tkankowe wszczepiane w miejsce objęte niedokrwieniem mogłyby zmniejszyć liczbę powikłań zawałów i zredukować konieczność transplantacji narządu.

Start-up z USA twierdzi, że opracował metodę pozwalającą na odtworzenie pełnej ściany serca ze wszystkimi jej warstwami oraz naczyniami krwionośnymi na bazie komórek pobranych z krwi pacjenta w ciągu zaledwie kilku dni. Cały proces rozpoczyna się od wyizolowania z krwi leukocytów – z racji, że materiał genetyczny w każdej komórce jest prawie ten sam, teoretycznie możliwe jest wykorzystanie DNA znajdującego się w komórce jednego typu do stworzenia komórek zupełnie innego rodzaju.

Tak też, leukocyty zostają przekształcone w niewyspecjalizowane pluripotentne komórki, które można zgodnie z potrzebami ukierunkowywać, tak by stworzyły zróżnicowane i wyspecjalizowane komórki budujące inną tkankę.

Dzięki zastosowaniu biodruku 3D pluripotentne komórki poddane różnicowaniu łączono by z substancjami odżywczymi i składnikami macierzy zewnątrzkomórkowej w formie biotuszu, a następnie odtwarzano poszczególne struktury ściany serca w trakcie druku 3D. Firma twierdzi, że stworzone plastry tkankowe mają budowę odpowiadającą budowie ściany prawdziwego ludzkiego narządu.

Jak na razie, BIOLIFE4D nie ma na poparcie swoich doniesień żadnej publikacji naukowej, która nieco  przybliżyłaby specyfikę procesu, wykorzystywane technologie lub oceniała funkcję tkankowego plastra, jednak – miejmy nadzieję – jest to tylko kwestią czasu i funduszy. Firma wciąż poszukuje inwestorów. Nie przeszkadza to jej snuć planów związanych z biodrukowaniem 3D zastawek i większych naczyń krwionośnych, by w końcu być w stanie odtworzyć całe ludzkie serce w pełnym jego rozmiarze.

Źródło: www.3ders.org