science >> Wetenschap >  >> anders

In een grote doorbraak hebben wetenschappers een menselijk hart gemaakt met een 3D-printer

Israëlische wetenschappers hebben gedaan wat geen onderzoekers eerder hebben gedaan: ze hebben een menselijk hart gemaakt, allemaal met behulp van menselijk weefsel en een 3D-printer. >

Het team begon met een menselijk monster van vetweefsel. Vervolgens gebruikten ze genetische manipulatie om ervoor te zorgen dat sommige cellen in dat weefsel zouden veranderen in de verschillende delen die harten nodig hebben om te functioneren, zoals bloedvaten en spiercellen. Eenmaal geprogrammeerd, laadden ze die cellen in een 3D-printer uitgerust met de weergave van een hart door een kunstenaar en CT-scans van de weefseldonor. De printer begon, laag voor laag, een klein hart te produceren.

Zodra de structuur compleet was, incubeerden de onderzoekers het en gaven het de zuurstof en voedingsstoffen die menselijke harten nodig hebben om te verslaan. En na een paar dagen is dat precies wat het begon te doen.

Dit betekent niet dat wetenschappers gewoon kunnen beginnen met het afdrukken van volledig functionerende harten voor iedereen. Ten eerste is dit bedrukte hart klein - alleen geschikt voor een dier ter grootte van een konijn.

Het functioneert ook niet volledig zoals mensen hun hart nodig hebben. Het is het eerste bedrukte hart met cellen, bloedvaten, ventrikels en kamers, maar voor het grootste deel werken die elementen individueel. Wetenschappers moeten het aanpassen zodat die componenten kunnen samenwerken om bloed door het lichaam te pompen.
Het spijt me, wat? U kunt gewoon een orgel afdrukken?

Nou, u kunt niet alleen een orgel afdrukken. Het proces is complex en vereist middelen waarmee nog niet veel ziekenhuizen zijn uitgerust, zelfs voor organen die veel minder ingewikkeld zijn dan het hart. Maar ja, medische professionals gebruiken al jaren 3D-printmethoden om organen te produceren.

Patiënten die nieuwe blazen en nieren nodig hebben, hebben hun leven veranderd met organen die zijn geprint vanuit hun eigen cellen. Naarmate het veld vordert, heeft het de potentie om de huidige staat van orgaandonatie volledig te verbeteren.

Nu, leren dat je een nieuw orgaan nodig hebt, kan medisch verwoestend nieuws zijn. In de VS wachten er momenteel meer dan 100.000 mensen op een levensreddende transplantatie en ongeveer 20 mensen sterven elke dag omdat ze er niet snel genoeg krijgen. Ondertussen worden ze vaak opgezadeld met medische rekeningen, of moeten ze hun leven uitstellen vanwege complicaties bij ziekten.

Zelfs als mensen een transplantatie krijgen, is afwijzing een van de grootste risico's. Artsen doen er alles aan om ervoor te zorgen dat de orgaandonor en de ontvanger een goede match zijn, maar soms doet het immuunsysteem van een ontvanger wat het meestal is bedoeld om te doen - buitenlandse indringers aanvallen. Natuurlijk, in het geval van een orgaantransplantatie, komt het nieuwe orgaan in vrede, maar het lichaam kan dat niet altijd onderscheiden.

Gedrukte organen worden echter vaak geproduceerd met cellen vanuit het lichaam van de ontvanger. Dat elimineert niet alleen de behoefte aan een afzonderlijke menselijke donor, het zorgt ervoor dat het immuunsysteem van de patiënt het nieuwe, gedrukte orgaan verwelkomt wanneer het in het lichaam wordt ingebracht.
Wat is de volgende stap voor dit kleine hart?

Een van de grootste uitdagingen voor het toekomstige team is het creëren van een hart dat groot genoeg is om een efficiënter en complex vaatstelsel te ondersteunen. Dat vereist meer afdrukken, dus wetenschappers moeten een manier vinden om de cellen in leven te houden tijdens dat proces.

We zijn nog jaren verwijderd van die verleidelijke toekomst zonder wachtrijen voor transplantatie en gezonde, bedrukte organen. Maar dit kleine 3D-geprinte hart is een enorme stap op weg naar die toekomst.