Un grup de bioingineri americani a pus la punct o tehnologie de... tipărire tridimensională care permite crearea de copii identice ale osului, ale pavilionului cartilaginos al urechii externe şi cartilajului uman, utilizând celule stem şi polimeri speciali. Inovaţia, documentată pe larg într-un articol din revista „Nature Biotechnology“, este un pas important pentru medicina regenerativă, medicii sperând că, în viitor, vor putea folosi ţesuturi vii pentru vindecarea corpului uman.

Plasarea celulelor umane individuale într-o formă de ţesut viu ales cu precizie pentru a înlocui o porţiune afectată a corpului uman a fost limitată de provocarea de a păstra celulele vii, în contextul în care, din cauza necesarului de oxigen şi de nutrienţi într-un ţesut mai gros de 0,2 milimetri, celulele se degradează rapid. Această tehnică a mai fost experimentată, dar, în momentul în care grosimea detaliului imprimat era superioară dimensiunii de 200 de microni, țesutul începea să îşi piardă vitalitatea, pentru că substanţele nutritive şi oxigenul nu pot pătrunde la o adâncime, chiar şi mică, fără prezenţa vaselor sanguine, explică oamenii de ştiinţă într-un articol publicat în revista ”Nature Biotechnology”. Cercetătorii au rezolvat această problemă prin crearea un polimer special, care permite unirea celulelor, menţinând, în acelaşi timp, un mic spaţiu între ele. Astfel, celulelor care reproduc osul, muşchii sau cartilajele le este uşor să se formeze, fără întâmpinarea barierei de acces al substanţelor nutrive şi oxigenului.

Echipa de medici de la Wake Forest Baptist Medical Centre a dezvoltat o nouă tehnică de imprimare 3D ce poate fi folosită pentru reproducerea unui ţesut străpuns de microcanale, de consistenţa unui burete, de pildă, pentru a permite nutrienţilor să penetreze ţesutul. Tehnica, denumită Sistem integrat de imprimare a ţesuturilor şi organelor, combină un material plastic biodegradabil, ce configurează structura ţesutului, şi o soluţie pe bază de apă care încorporează celulele şi le facilitează creşterea. Atunci când acest tip de structură s-a implantat animalelor, materialul plastic s-a descompus şi a fost înlocuit de o matrice structurală formată din proteine produse de celulele implantate. Între timp, implanturile s-au îmbinat cu vase de sânge şi canale nervoase. Odată ce un organ este... imprimat, oamenii de ştiinţă îl grefează la nivelul epidermei unui organism viu, spre exemplu, cel al unui şoarece, în organ apar vase sanguine noi, iar polimerul folosit iniţial dispare treptat. Într-un final, în locul piesei semifabricate iniţial, se dezvoltă un organ identic cu imaginea de la care s-a pornit, având forma tridimensională dorită, dar şi toate tipurile de ţesuturi din care este alcătuit, pentru a fi viabil. Profesorul Anthony Atala, coordonatorul cercetării, a precizat că aceste structuri nu se pot reproduce la o scară umană, deocamdată.

Tehnici similare, în care un eşafodaj de material biodegradabil este construit şi apoi infiltrat în celule, au fost deja folosite pentru pacienţi. La centrul Wake Forest, femeilor li s-au implantat vagine create în laborator, acum doi ani, dar spectrul de tratament este limitat de aceeaşi provocare a menţinerii celulelor în viaţă. ”Având în vedere importanţa inovaţiei, precum şi progresul medicinei, resursele de la centrul medical Wake Forest şi imperativul sănătăţii umane, cred că nu vor mai trece nici zece ani până când chirurgii vor putea testa organe şi ţesuturi imprimate prin tehnica 3D”, a declarat profesorul Martin Birchall, chirurg la University College London.

Citește și:

Înfiorător! Ce se întâmplă în corpul copiilor cu sindrom hemolitic-uremic?

Metodă inovatoare de depistare a cancerului! Vezi cât costă!

Așa vă apărați copiii de sindromul care a spitalizat zeci de micuți în Argeș!

Țara care interzice unor persoane să doneze sânge și organe