آزمایش چاپ سه‌بعدی قلب انسان و کاشت آن‌ها در خوک‌های زنده

به گزارش مجله خبری نگار،اخیرا دانشمندان دانشگاه استنفورد در یک گام بزرگ به سمت ایجاد اندام‌های جدید، بودجه‌ای برای آزمایش چاپ سه‌بعدی قلب انسان و کاشت آن‌ها در خوک‌های زنده دریافت کرده‌اند.

وقتی اندام‌های بیمار شروع به از کار افتادن می‌کنند، اغلب تنها گزینه باقی مانده پیوند است. اگرچه این کار می‌تواند نجات دهنده باشد، اما کار آسانی نیست. اندام‌های اهدایی همیشه کمبود‌هایی دارند، به این معنی که بسیاری از بیماران در لیست انتظار می‌میرند.حتی اگر مطابقت پیدا شود، سیستم ایمنی گیرنده سلول‌های عضو را به عنوان خارجی تشخیص داده و به آن‌ها حمله می‌کند که این مسئله منجر به رد پیوند می‌شود. سرکوب‌کننده‌های سیستم ایمنی می‌توانند از این امر جلوگیری کنند، اما بیماران را در برابر سایر بیماری‌ها آسیب‌پذیر می‌کند.

راه حل ایده آل، گرفتن سلول‌های بنیادی از یک بیمار و استفاده از آن‌ها برای پرینت سه بعدی یک اندام کاملاً جدید است. نه تنها می‌توان هر زمان که لازم باشد این کار را انجام داد، بلکه از آنجایی که آن‌ها از سلول‌های خود گیرنده ساخته شده‌اند، رد عضو دیگر رخ نمی‌دهد. فناوری مورد نیاز برای این سناریو در سال‌های اخیر به طور پیوسته در حال پیشرفت بوده است، از جمله توانایی چاپ رگ‌های خونی در این بافت ها.

اکنون در این زمینه یک گام بزرگ به سمت آینده برداشته شده است. به گروهی از دانشمندان در استنفورد یک قرارداد فدرال به ارزش ۲۶.۳ میلیون دلار از آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته برای سلامت (ARPA-H) با هدف چاپ زیستی قلب‌های انسانی و کاشت آن‌ها در خوک‌های زنده برای آزمایش این رویه اعطا شد.

مارک اسکایلار-اسکات، محقق اصلی این پروژه گفت: این واقعاً یک تلاش بزرگ است و مواد اولیه برای چاپ زیستی یک اندام کامل و پیچیده انسانی اکنون برای این فشار بزرگ آماده شده است. با وجود ورید‌سازی، امکان ساخت بافت‌های بزرگ و ضخیم که می‌توانند پیوند داده شده و زنده بمانند، فراهم می‌شود. این روش، آغاز دوران تولید اعضای بیولوژیک است.

این تیم قصد دارد از بانکی خودکار از بیوراکتور‌ها برای رشد انواع سلول‌های مورد نیاز برای تولید قلب انسان استفاده کنند. سپس این ترکیب‌های سلولی می‌توانند به یک چاپگر زیستی وارد شوند تا به عنوان جوهر برای پرینت سه بعدی قلب انسان عمل کنند.

این تیم می‌گوید این بیوراکتور‌ها می‌توانند این سلول‌های مختلف را در مقیاس میلیاردی تولید کنند که برای چاپ یک قلب در هر دو هفته کافی است. این قلب‌ها از طریق دستکش در آزمایشگاه هدایت می‌شوند تا آن‌ها را بهبود بخشند و برای آزمایش‌های نهایی در خوک‌های زنده آماده کنند و امیدواریم بتوانند این حیوانات را زنده نگه دارند.

اسکات گفت: ما از این سلول‌های زیاد برای تمرین و یادگیری تمام قوانین طراحی قلب و بهینه سازی زنده ماندن و عملکرد در مقیاس کل قلب برای کاشت نهایی در خوک استفاده خواهیم کرد.

با این که این تیم امیدوار است که آزمایش‌های خوک در پنج سال آینده امکان‌پذیر باشد، اما آزمایش‌های انسانی احتمالی سال‌ها فراتر از آن است. این آزمایش‌ها یک مطالعه اثبات مفهومی ضروری در مسیر چاپ زیستی اندام‌های جدید از سلول‌های خودمان هستند.