Onderzoekers hebben met succes een miniatuurhart afgedrukt, compleet met cellen, bloedvaten, ventrikels en kamers. Het ontworpen orgaan - vervaardigd met behulp van 'inkt' gemaakt van de cellen en biologische materialen van de patiënt, volgens Bloombergs Michael Arnold, markeert de eerste keer dat wetenschappers verder zijn gegaan dan het printen van eenvoudige weefsels zonder bloedvaten.
Het indrukwekkende prototype, nieuw beschreven in Advanced Science, is ongeveer zo groot als het hart van een konijn. Toch verklaart hoofdauteur Tal Dvir van de Universiteit van Tel Aviv in een verklaring: "Grotere menselijke harten hebben dezelfde technologie nodig", waardoor de hoop wordt gewekt dat de techniek uiteindelijk kan worden aangepast om functionele hartpatches te creëren of zelfs volledige orgaantransplantaties mogelijk te maken.
Zoals Yasemin Saplakoglu van Live Science meldt, bouwden Israëlische onderzoekers het hart ter grootte van een druif door een vetweefselmonster van een patiënt te extraheren en dit weefsel vervolgens in de samenstellende cellen te scheiden. Na het aanpassen van de functie van de cellen met behulp van genetische manipulatie en het veranderen van de niet-cellulaire materialen in een bio-inktgel, heeft het team ze overgebracht naar een 3D-printer die is geprogrammeerd om een hart te printen naar het voorbeeld van CT-scans en de weergave van een kunstenaar. Drie tot vier uur later was het kleine hart klaar - hoewel nog steeds niet functioneel.
Alvorens het orgel over te halen tot 'leven', of een schijn ervan, merkt Arnold op dat de wetenschappers ongeveer een maand moeten wachten tot de cellen rijpen. Momenteel meldt Delphine Matthieussent voor Agence France-Presse dat de cellen kunnen samentrekken, maar ze missen het vermogen om te pompen. Volgens Saplakoglu moeten de hartcellen "één voor één kloppen" om bloed efficiënt door het lichaam te pompen. Zodra deze prestatie is volbracht, vertelt Dvir aan AFP, het team hoopt 3D-geprinte harten te transplanteren in proefpersonen.
De technologie is nog lang niet klaar voor testen bij mensen, maar zoals co-auteur Assaf Shapira, ook van de universiteit van Tel Aviv, vertelt Live Science, 3D-geprinte harten kunnen op een dag helpen het lage aantal donororganen aan te vullen dat beschikbaar is voor transplantatie. Gezien het feit dat dergelijke geproduceerde organen voor elke patiënt zouden worden gepersonaliseerd, zou het proces risico's voorkomen die verband houden met de afstoting van getransplanteerd vreemd weefsel door het immuunsysteem.
Hartziekten zijn de belangrijkste doodsoorzaak in de Verenigde Staten en eisen elk jaar het leven van meer dan 600.000 mannen en vrouwen. Aristos Georgiou meldt vaak voor Newsweek, de enige behandeling voor gevorderd hartfalen is een harttransplantatie. Helaas zijn hartdonoren - en orgaandonoren in het algemeen - schaars.
Dit is waar regeneratieve geneeskunde in het spel komt: Zoals de verklaring schetst: “Patiënten hoeven niet langer te wachten op transplantaties of medicijnen te nemen om hun afwijzing te voorkomen. In plaats daarvan worden de benodigde organen afgedrukt, volledig gepersonaliseerd voor elke patiënt. "
Voordat deze visie werkelijkheid kan worden, moeten wetenschappers er echter achter komen hoe ze een volledig functionerend hart kunnen afdrukken - een ontmoedigende vraag, gezien het feit dat een dergelijke operatie 'miljarden cellen' zou vereisen, volgens Bloombergs Arnold., in tegenstelling tot de relatief schamele miljoenen van het mini-hart. Bovendien vertelt Camila Hochman Mendez, een onderzoeker aan het Texas Heart Institute die niet bij de studie betrokken was, aan Saplakoglu van Live Science, dat een orgaan met een hogere resolutie afdrukte dat in staat was voldoende zuurstof en voedingsstoffen te vervoeren om een menselijk lichaam te ondersteunen, maanden zou duren, verspreid over een lange periode van tijd zouden de cellen waarschijnlijk niet kunnen overleven.
Sam Pashneh-Tala van de Universiteit van Sheffield, een expert die ook niet betrokken was bij het nieuwe onderzoek, kenmerkt het hart als een 'pronkstuk' in een interview met Georgiou van Newsweek .
"Dit construct vertoonde geen enkele functie als hart", zegt Pashneh-Tala. "... De geschetste benaderingen zijn zeker opwindend, maar de studie zelf benadrukt dat er nog verschillende uitdagingen zijn voordat een 3D-gedrukt hart een haalbare klinische optie kan zijn voor de behandeling van orgaanfalen."
Dvir is optimistischer over de bevindingen van het team. Hoewel hij de noodzaak erkent om 'het gedrukte hart verder te ontwikkelen', concludeert hij: 'Misschien zijn er over tien jaar orgelprinters in de beste ziekenhuizen over de hele wereld en worden deze procedures routinematig uitgevoerd.'
