BlogPredstavte si svet, kde by ste si mohli vytlačiť na 3D tlačiarni orgán, ktorý máte chorý? A presne pre vás, na mieru?
Myšlienka 3D tlačenia ľudských obličiek či pečene v laboratóriu, môže znieť ako sci-fi, no pre mnohých vedcov v odbore regeneratívnej medicíny je veľmi perspektívnou možnosťou, ako pomôcť celému radu pacientov.
Ako 3D „biotlač“ funguje
Celý proces sa začína tým, že vedci získajú vzorku z tkaniva pacienta, alebo použijú kmeňové bunky, ktoré nechajú v laboratóriu množiť. Výsledkom je zmes, niečo ako biologický atrament, ktorý je vložený do 3D biotlačiarne.
3D biotlačiareň je predprogramovaná tak, aby poukladala tieto bunky s ďalšími látkami v priestore, do presného, trojrozmerného tvaru. Lekári veria, že po vložení do tela, tieto vytlačené bunky začnú komunikovať s ostatnými bunkami v tele pacienta, a začnú fungovať v prospech celého organizmu.
Čakacie listiny na orgány
Trojrozmerné tlačenie autentických orgánov môže byť použité na testovanie liečiv alebo očkovacích látok. A je to lepšia alternatíva, než súčasné testy na zvieratách, či syntetických modeloch.
Tlačenie komplexných orgánov, ako sú pečeň, obličky či srdce, by hralo kľúčovú úlohu pri zachraňovaní pacientov, ktorí často až niekoľko rokov čakajú na transplantáciu orgánu. Slováci sa dožívajú stále vyššieho veku, a čím viac starneme, tým viac orgánov nám začína kolabovať, a sú súce na „výmenu“.
Napríklad, v Spojených štátoch amerických je na čakacej listine vyše 120-tisíc pacientov ročne, no iba približne 30-tisíc z nich orgán aj dostane. Každý deň teda umrie 21 ľudí, čo by táto nová technológia mohla zmeniť. Proces už zaznamenal veľký úspech, keď prednedávnom, v americkom Illinois, implantovali dvojročnému dievčatku časť priedušnice, vyrobenú z jej vlastných kmeňových buniek.
Výhodou použitia pacientových (vlastných) buniek, je minimálna imunitná reakcia voči tomuto tkanivu, na rozdiel od transplantovaných tkanív od iných ľudí alebo zvierat, kde vždy hrozí odvrhnutie štepu.
Slovensko a 3D v medicíne
Slovenskí vedci z Lekárskej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave, sa tiež venujú metóde 3D tlače a jej využitiu v medicíne. Zisťujú, ako sa naše kmeňové bunky správajú v 3D mriežkach, zhotovených z rôznych polymérov. Tieto zistenia môžu prispieť v oblasti regeneratívnej medicíny, napr. pri poraneniach kostí, chrupaviek či kože, keď sa časť tohto tkaniva môže nahradiť mriežkami s bunkami, a telo ich postupne prijme za svoje.
Operačné plánovanie
Tím študentov Biovoxel na Lekárskej fakulte UK v Bratislave, už dnes využíva 3D tlač pri zhotovovaní plastových modelov orgánov pre chirurgov rôznych špecializácií. Využívajú pritom dáta z CT skenerov, na vytvorenie presných anatomických modelov detských srdiečok, ktoré môžu chirurgovia držať v ruke pred operáciou, čo je nenahraditeľné pri rozhodovaní, aký postup pri operácii zvolia.
Keďže takéto plánovanie operácie môže prebehnúť už pred samotným zahájením operácie, chirurg presne vie, čo ho čaká, a znižuje sa aj čas, keď je dieťatko v narkóze. Títo detskí pacienti s vývojovými chybami srdca, majú často len niekoľko dní, či týždňov. Úspešná operácia im náramné zvyšuje vyhliadky na dlhý život bez obmedzení.
Autor študuje na Lekárskej fakulte UK
Ilustračné fotografie
