Intensywne prace badawcze nad tworzeniem przestrzennych struktur tkankowych z zastosowaniem komórek macierzystych prowadzą do coraz bardziej interesujących rezultatów – niedawno opublikowane wyniki prac nad biodrukiem 3D komórek wątroby rzucają całkiem nowe światło na druk kompletnych organów. Naukowcy pracują nad kolejnymi etapami metod regeneracji i odtwarzania struktur organów, tak aby finalnie osiągnąć kompleksowy sposób wytwarzania pełnowartościowych substytutów narządów.
Zespół badawczy z Uniwersytetu Kyushu w Japonii, prowadzący projekty związane z drukiem przestrzennym organów jest na etapie wstępnych testów na żywych organizmach. Pierwsze doświadczalne zabiegi wszczepienia fragmentu wydrukowanych przestrzennie elementów tkanki wątroby zostały zakończone sukcesem – według autorów metody zaimplementowanie nawet niewielkiego fragmentu wytworzonej struktury pobudzi czynności regeneracyjne komórek.
Terapia komórkowa z zastosowaniem tzw. „plastrów” (czyli przestrzennie drukowanych tkanek koherentnych z natywnym organem) wspomaga odbudowę struktury a także odzyskanie anatomicznych właściwości, przez co staje się realną alternatywną dla implantacji organów pobranych od dawców. Jak zauważają autorzy, zatrważający kontrast pomiędzy ilością chorych oczekujących na przeszczep a liczbą organów, które mogą zostać zakwalifikowane do zabiegu wymaga pochylenia się nad opracowaniem niekonwencjonalnej metody leczenia.
Wysoki potencjał terapeutyczny opracowanej metody został udokumentowany pozytywnymi wynikami badań in vivo przeprowadzonych na gryzoniach laboratoryjnych. Co ciekawe, naukowcy zastosowali nowy, nico zmodyfikowany system drukowania z żywych komórek, wykorzystując system igieł, które dla drukowanej przestrzennie struktury są tym czym dla naszych tkanek naczynia krwionośne.
Jeśli chodzi o budowanie kilkuwarstwowych struktur tkankowych do głównych problemów zalicza się wrażliwość komórek na wahania temperatury, którym można zapobiec przez stworzenie optymalnych warunków pracy i zapewnienie sterylnego środowiska. Dodatkowo, drukowane przestrzennie tkanki nie posiadają gęstej sieci naczyń kapilarnych, co wiązać się może z niewystarczającym dotlenieniem komórek czy problemami z odprowadzaniem metabolitów.
Sieć igieł zastosowana przez japońskich naukowców jednocześnie pozwala na ustalenie wymaganego kształtu struktury- po zakończonym procesie druku zostają usunięte, a tkanka jest gotowa do zastosowania. Wykorzystana przez naukowców tkanka wątroby, wszczepiona do organizmu w optymalnym czasie zaczęła integrować się z organizmem biorcy.
Wśród głównych zalet opracowanej metody twórcy wyróżniają przede wszystkim łatwość przerastania wydrukowanych struktur naczyniami krwionośnych a także ich stosunkowo szybką integrację z niesprawnym narządem chorego. Dalsze prace zespołu badawczego z Uniwersytetu Kyushu nad rozwiązaniami z zakresu inżynierii tkankowej maja szansę zmienić oblicze tego, co obecnie rozumiemy pod pojęciem transplantologii.
Źródło: 3ders.org
