SHKENCËTARËT PRINTOJNË ZEMRËN E PARË 3D DUKE PËRDORUR MATERIALE BIOLOGJIKE TË PACIENTIT
Zemra e konstruktuar plotësisht përputhet me vetitë imunologjike, qelizore, biokimike dhe anatomike të pacientit
Në një zbulim të madh mjekësor, hulumtuesit e Universitetit të Tel Aviv kanë “printuar” zemrën e parë 3D të vaskulaizuar në botë, duke përdorur qelizat dhe materialet biologjike të vetë pacientit. Gjetjet e tyre u botuan më 15 prill në një studim në Advanced Science.
Deri tani, shkencëtarët në mjekësinë rigjeneruese – një fushë e pozicionuar në udhëkryqin e biologjisë dhe teknologjisë – kanë qenë të suksesshëm në shtypjen e vetëm indeve të thjeshta pa enët e gjakut.
“Kjo është hera e parë që dikush kudo ka konstruktuar me sukses dhe ka printuar një zemër të plotë të mbushur me qeliza, enë të gjakut, ventrikuj dhe atriumet”, thotë Prof. Tal Dvir i Shkollës së Biologjisë Molekulare dhe Bioteknologjisë TAU, Departamenti i Shkencave dhe Inxhinierisë, Qendra për Nanoshkencë dhe Nanoteknologji dhe Qendra Sagol për Bioteknologji Rigjeneruese, i cili drejtoi hulumtimin për studimin.
Sëmundjet e zemrës janë shkaku kryesor i vdekjes midis burrave dhe grave në botë. Transplantimi i zemrës është aktualisht trajtimi i vetëm në dispozicion për pacientët me dështim të fazës të fundit të zemrës. Duke pasur parasysh mungesën e madhe të donatorëve të zemrës, nevoja për të zhvilluar qasje të reja për rigjenerimin e zemrës së sëmurë është urgjente.
“Kjo zemër është bërë nga qelizat njerëzore dhe materialet biologjike specifike të pacientit. Në procesin tonë këto materiale shërbejnë si bioink, substanca të bëra nga sheqerna dhe proteina që mund të përdoren për printimin 3D të modeleve të indeve komplekse”, thotë Prof. Dvir. “Njerëzit kanë arritur të printojnë 3D-në strukturën e një zemre në të kaluarën, por jo me qeliza ose me enët e gjakut. Rezultatet tona tregojnë potencialin e qasjes sonë për inxhinierimin e indeve të personalizuara dhe zëvendësimin e organeve në të ardhmen”.
Hulumtimet për studimin u zhvilluan bashkërisht nga Prof. Dvir, Dr. Assaf Shapira nga Fakulteti i Shkencave Jetësore të TAU dhe Nadav Moor, një student doktorature në laboratorin e Prof. Dvir.
“Në këtë fazë, zemra jonë 3D është e vogël, madhësia e zemrës së një lepuri,” shpjegon Prof. Dvir. “Por zemrat më të mëdha njerëzore kërkojnë të njëjtën teknologji.”
Për hulumtim, një biopsi e indit yndyror ishte marrur nga pacientët. Materialet qelizore dhe joqelizore të indeve pastaj u ndanë. Ndërsa qelizat u riprogramuan për t’u bërë qeliza mëmë pluripotente, matriksi ekstracelular(ECM), një rrjet tre-dimensionale e makromolekulave ekstracelulare si kolagjeni dhe glikoproteinat, u përpunuan në një hidrogel të personalizuar që shërbeu si “bojë” printuese.
Pasi përzierjes me hidrogel, qelizat u diferencuan në mënyrë efikase në qeliza kardiake apo qeliza endoteliale për të krijuar copëza specifike imuno-kompatibile të zemrës së pacientit me enë të gjakut dhe më pas një zemër e tërë.
Sipas Prof. Dvir, përdorimi i materialeve specifike të vetë pacientëve është thelbësore për inxhinierimin e indeve dhe organeve me sukses.
“Biokompatibiliteti i materialeve është vendimtar për të eliminuar rrezikun e refuzimit të transplantit, e cila rrezikon suksesin e trajtimeve të tilla,” thotë Prof. Dvir. “Në mënyrë ideale, biomateriali duhet të posedojë të njëjtat veti biokimike, mekanike dhe topografike të indeve të pacientit. Këtu mund të raportojmë një qasje të thjeshtë për indet kardiake të trasha, të vaskularizuara të printuara në 3D që përputhen krejtësisht me vetitë imunologjike, qelizore, biokimike dhe anatomike të pacientit. “
Studiuesit tani planifikojnë të kultivojnë zemrat e printuara në laborator dhe “t’u mësojnë atyre të sillen” si zemrat, thotë prof. Dvir. Ata pastaj planifikojnë të transplantojnë zemrën e printuar 3D në modelet e kafshëve.
“Duhet të zhvillojmë më tej zemrën e printuar”, përfundon ai. “Qelizat duhet të formojnë një aftësi pompimi, ata aktualisht mund të kontraktohen, por ne kemi nevojë që ato të punojnë së bashku. Shpresa jonë është që ne do të arrijmë dhe vërtetojmë efikasitetin dhe dobinë e metodës sonë.
“Ndoshta, në dhjetë vjet, do të ketë printerë të organeve në spitalet më të mira në botë, dhe këto procedura do të kryhen në mënyrë rutinore”.
