Forskare på Tel Avivs Universitet (TAU) har framgångsrikt printat världens första 3D-hjärta med blodkärl, ventriklar och kamrar. Det lyckades med hjälp av patientens egna celler och biologiskt material. Det stora genombrottet publicerades i Advanced Science.
Text: Sanja R. Juric | Artikeln har tidigare publicerats i TV Hälsa
Det är första gången någon har lyckats konstruera och printa ett helt hjärta fyllt med celler, blodkärl, ventriklar och kamrar, säger professor Tal Dvir från TAU, som är ansvarig för studien. Hittills har forskare inom regenerativ medicin endast lyckats skriva ut enkla vävnader utan blodkärl.
Hjärt- och kärlsjukdomar är främsta dödsorsaken i världen
Världshälsoorganisationen (WHO) skriver på sin hemsida att 17,9 miljoner människor dör av hjärt- och kärlrelaterade sjukdomar varje år. Hjärttransplantationer är för närvarande den enda behandlingen och bristen på organ gör det ännu mer akut att hitta alternativa behandlingsmetoder. Även om 3D-hjärtat inte fungerar ännu finns det hopp om att genombrottet kan komma att hjälpa miljoner människor världen över, vars enda chans att överleva är organtransplantationer.
Det konstruerade hjärtat är än så länge väldigt litet, storleken av en kanins hjärta, berättar professor Dvir, men han menar att samma teknik kan skapa det större mänskliga hjärtat.
”Hjärtat är gjord av mänskliga celler och patientspecifikt biologiskt material. I vår process fungerar dessa material som biologisk tryckfärg, sockerämnen och proteiner som kan användas för 3D-printing av komplexa vävnadsmodeller”, säger professor Dvir.
Ett 3D-hjärta med biologisk tryckfärg
För att kroppen inte ska stöta bort implantatet bör biomaterialet ha samma biokemiska, mekaniska och topografiska egenskaper som hos patientens egna vävnader. Forskarna lyckades åstadkomma detta genom att skapa biologisk tryckfärg – hydrogel, en substans bestående av sockerarter och proteiner. Hydrogelen blandades sedan med omprogrammerade celler från patientens fettvävnad. Dessa i sin tur delades upp till hjärt- eller endotelceller innan man slutligen kunde skriva ut ett 3D-hjärta.
Nästa steg för forskarna i Tel Aviv är att “odla” hjärtan och programmera en pumpfunktion, för att transplantera i djur och senare i människor. Teamet bakom 3D- hjärtat har en del utmaningar framför sig. En av dessa blir att skapa fina blodkärl, då nuvarande 3D-skrivare än så länge har begränsad upplösning.
”Kanske, om tio år kommer det att finnas organskrivare på de finaste sjukhusen runt om i världen, och dessa förfaranden kommer att utföras rutinmässigt.” – Säger professor Tal Dvir
Text: Sanja R. Juric |
Relaterat och källor
- Online Library, Wiley.com (Complete paper): 3D Printing of Personalized Thick and Perfusable Cardiac Patches and Heart (PDF)
- Science Daily: Scientist print first 3D heart using patient’s biological materials
- Tel Aviv University American Friends: Tau Scientists Print First 3D Heart Using Patient’s own Cells and Materials
- The Jerusalem Post: Israeli Scientists ’print’ world’s first 3D heart with human tissue
