Czy doczekamy się drukowanych 3D narządów? Realne zastosowania biodruku w dzisiejszym świecie medycyny

0

Wszyscy, którzy bacznie śledzą doniesienia związane z wdrażaniem pionierskich technologii w świecie medyczynym z niecierpliwością czekają na rozpoczęcie testów klinicznych drukowanych przestrzennie organów. Podczas gdy otrzymywanie żywych tkanek z zastosowaniem metody biodruku 3D staje się coraz bardziej prawdopodobne, tworzenie struktur odwzorowujących pełną funkcjonalność narządów pozostaje nadal w wczesnym stadium badań.

Mimo, że to właśnie kompleksowy druk przestrzenny żywych organów budzi największe emocje, to na jego realne zastosowanie w transplantologii najprawdopodobniej trzeba będzie poczekać jeszcze kilka (kilkanaście…?) lat. Nie oznacza to jednak, że naukowcy nie mają zamiaru wykorzystywać potencjału jaki drzemie w biodruku 3D. Dokonane w przeciągu kilku ubiegłych lat postępy kreślą obiecujące perspektywy dla rozwoju tej gałęzi medycyny – warto tu wspomnieć o wykorzystaniu metod addytywnych w procesach przywracania płodności czy odtwarzania sieci naczyń krwionośnych.

Obecnie naukowcy skupiają się na wykorzystaniu żywych, drukowanych 3D tkanek podczas badań nad nowymi lekami, co może wpłynąć na pominięcie kontrowersyjnego (lecz nierzadko niezbędnego) etapu badań na zwierzętach. Tworzenie coraz bardziej precyzyjnych urządzeń, powalających na dokładne przebadanie właściwości i sposobu oddziaływania substancji z organizmem dowodzi, że przeprowadzenie gruntownych testów nowych farmaceutyków przed wprowadzaniem na rynek jest kwestią priorytetową.

Koncepcja biodruku 3D jest prosta – cały proces musi przebiegać jednak w sterylnej komorze, aby zachować pełen zakres funkcji komórek

Zespół badawczy z Queensland University of Technology w opublikowanym niedawno artykule naukowym rozwijającym zagadnienia dotyczące nowych sposobów biodruku 3D, przedstawił argumenty popierające tezę, że to właśnie możliwość testowania farmaceutyków może okazać się najistotniejszym zastosowaniem tej technologii. Wydruk wykonany z biotuszu, zawierającego materiał biologiczny pobrany od pacjenta, może być wykorzystany do badania oddziaływania leków na konkretny organizm z uwzględnieniem m.in. jego wieku czy występujących alergii na dane związki chemiczne.

Konwencjonalne metody testowania leku, prowadzące do wdrożenia sunstancji na rynek pochłaniają niebotyczne nakłady pieniędzy (szacowane na 2,5 miliarda USD) i czasu (nawet kilkanaście lat), prowadząc nierzadko do błędnych diagnoz – leki, przechodzące pomyślnie testy na zwierzętach mogą mieć wręcz przeciwstawne działanie w kontakcie z ludzkim organizmem. Możliwość wydrukowania przestrzennego struktur imitujących dane tkanki ludzkiego organizmu może pomóc w bardziej optymalnej ocenie wystąpienia ryzyka ewentualnych skutków ubocznych.

Pobierane komórki stają się częścią biotuszu, który służy do wytwarzania próbek do testowania farmaceutyków

To, że biodruk 3D jest teoretycznie korzystniejszą alternatywą dla badań in vivo, nie oznacza, że szczury i myszy raz na zawsze znikną z laboratoryjnych sal. Dla naukowców oznacza to możliwość przeprowadzania bardziej skutecznych testów farmaceutycznych, które pomogą zredukować prawdopodobieństwo wystąpienia niepożądanych działań  już w wczesnym stadium badań.

W perspektywie czasu, leki dedykowane, spójne z potrzebami naszego organizmu mają szansę stać się standardową metodą leczenia. Jak tłumaczą autorzy projektu, ich praca toruje drogę do drukowania 3D struktur imitujących nie tylko funkcje i mechaniczne aspekty tkanki, ale również ich skład na poziomie komórkowym. W pełni odwzorowane tkanki mogą w przyszłości stać się fundamentem do kreowania prawidłowo funkcjonujących sztucznych narządów.

Źródło: theconversation.com

Udostępnij.

O autorze

Magdalena Przychodniak

Przyszła inżynier Inżynierii Biomedycznej, śledząca najnowsze doniesienia dotyczące biodruku oraz zastosowań druku przestrzennego w nowoczesnej medycynie. Zaangażowana w życie koła naukowego zajmującego się budową biodrukarki 3D.