Budeme si tisknout náhradní játra na 3D tiskárně?

Kdo by alespoň někdy nezatoužil po náhradních orgánech? Občas se některý rozbije anebo opotřebuje věkem a rozhodně by nebylo špatné mít po ruce fungující náhradu. Donedávna to bylo čistokrevné scifi, teď se intenzivně zkoumají možnosti kmenových buněk a také stále populárnějšího 3D tisku. S kmenovými buňkami si možná budeme náhradní orgány pěstovat ve zkumavce, zatímco s 3D tiskem bychom si je vytiskli na upravené 3D tiskárně.

Společnost Organovo Holdings, Inc. nedávno na letošní Konferenci experimentální biologie ohlásila, že má k dispozici technologii, s níž lze vytisknout malé vzorky lidské jaterní tkáně. Podle všeho dovedou vytisknout 500 mikronů silnou hmotu jaterní tkáně, která zahrnuje zhruba 20 vrstev buněk. Jejich produkt dokáže i něco z jaterních triků, například vyrábí cholesterol a některé jaterní enzymy. Náhradní játra to sice ještě nejsou, ale i tak budou 3D tištěné kousky lidské jaterní tkáně užitečné. Budou se na nich testovat nové léky vyvíjené pro onemocnění jater a také úplně jiné léky, jestli náhodou nemají vedlejší účinky na játra.

Organovo spolupracuje s farmaceutickými i akademickými partnery na vývoji funkčních trojrozměrných lidských tkání pro medicínský výzkum i terapeutické aplikace. Dělají na modelech biologických poruch a onemocnění, stejnou technologii ale lze použít pro tvorbu tkání šitých na míru pro chirurgické zásahy. Jejich technologii 3D tisku živých tkání vybral časopis Time mezi "Best Inventions of 2010".

Farmaceutické laboratoře v současnosti testují jaterní léky na dvourozměrných tkáních, tedy na jediné vrstvě jaterní buněk. Podle zasvěcených to není úplně ideální. Údajně právě proto mnohé léky na játra vybuchnou v testech u reálných pacientů. Takže není divu, že se farmaceutické společnosti snaží najít pro pilotní testy léčiv něco lepšího. Existuje veliká poptávka po vývoji co nejvěrohodnější repliky lidské tkáně a vědci se hodně snaží, aby té poptávce vyhověli. Jenže zatím příliš neuspěli – jak ukazují Petriho misky s jednou vrstvou buněk. Problém je především v tom, že takové jednovrstevné vzorky fungují den dva. 3D tištěné tkáně od Organovo prý žijí pět dní i déle.

Hlavní inženýrka Organovo Sharon Presnellová na konferenci vysvětlila, jak v Organovo při 3D tisku jaterních tkání používá dvoje jaterní buňky – hepatocyty a Itóovy buňky (čili buňky stelární) a spolu s nimi ještě krevní buňky. Vyvinuli si k tomu technologii NovoGen, při které během 3D tisku kombinují zvolené buňky s mezibuněčnou hmotou. Výsledkem je tkáň, která se v mnoha ohledech chová jako živá a spokojená lidská jaterní tkáň. Dovede vyrábět cholesterol, albumin, fibrinogen, transferin a cytochromy P450, enzymy s hemovou skupinou, které hrají významnou roli při metabolizmu cizorodých látek, jako jsou třeba léky. Taková jaterní tkáň je pro testy nových léků mnohem věrohodnější. Podle Presnellové je právě 3D tisk tkání ze živých buněk významným krokem na cestě k náhradním játrům v životní velikosti pro pacienty, jejichž původní játra potřebují vyměnit. Presnellová si tipuje, že taková technologie bude k dispozici už za jejího života.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Použitá literatura:

(orig.) Organovo Describes First Fully Cellular 3D Bioprinted Liver Tissue. Organovo Holdings Press Release 22.4. 2013.

(doplň.) Wikipedia (NovoGen).