Ερευνητές στις ΗΠΑ κατασκεύασαν ένα βελτιωμένο τρισδιάστατο εκτυπωτή ζωντανών ιστών, που προορίζονται για μεταμόσχευση και αντικατάσταση αντίστοιχων κατεστραμμένων οργάνων σε ασθενείς και τραυματίες. Το επίτευγμα ανοίγει νέους δρόμους στην αναγεννητική ιατρική.
Οι επιστήμονες εκτύπωσαν βιοπροσθετικούς ιστούς οστών, χόνδρου, μυών και αυτιών. Όταν οι εκτυπωμένοι ιστοί μεταμοσχεύθηκαν σε πειραματόζωα (ποντίκια και αρουραίους), ωρίμασαν σταδιακά σε πλήρως λειτουργικούς ιστούς και ανέπτυξαν σύστημα αιμοφόρων αγγείων και νεύρων.
Προς το παρόν, τα εκτυπωμένα όργανα και ιστοί έχουν μεταμοσχευθεί μόνο σε ζώα. Αν και χρειάζονται περαιτέρω βελτιώσεις, προτού οι εκτυπωμένοι ιστοί μεταμοσχευθούν σε ανθρώπους (σε λιγότερο από μια δεκαετία), ο νέος βιοεκτυπωτής έχει πλέον ξεπεράσει πολλά από τα έως τώρα τεχνικά εμπόδια. Έτσι, μπορεί να παράγει δομικά σταθερούς ιστούς σε οποιοδήποτε σχήμα και μέγεθος, οι οποίοι -και αυτή είναι η μεγάλη πρόοδος- είναι δυνατό να τροφοδοτηθούν με θρεπτικές ουσίες και οξυγόνο αμέσως μόλις μεταμοσχευθούν στον οργανισμό.
Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον ‘Αντονι Ατάλα, διευθυντή του Ινστιτούτου Αναγεννητικής Ιατρικής της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Γουέικ Φόρεστ της Β.Καρολίνα, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό βιοτεχνολογίας “Nature Biotechnology”. Η έρευνα χρηματοδοτείται από το Ινστιτούτο Αναγεννητικής Ιατρικής των Ενόπλων Δυνάμεων των ΗΠΑ, με στόχο να αντικαθίστανται όργανα τραυματισμένων στρατιωτών.
Η λεγόμενη «εμβιομηχανική ιστών» (tissue engineering) είναι ένα συνεχώς εξελισσόμενο επιστημονικό πεδίο, που αποσκοπεί στην εργαστηριακή δημιουργία ιστών και οργάνων, έτσι ώστε να λυθεί το πρόβλημα της έλλειψης επαρκών οργάνων για μεταμοσχεύσεις.
Το νέο «Ολοκληρωμένο Σύστημα Εκτύπωσης Ιστών και Οργάνων» (Integrated Tissue and Organ Printing System – ITOP), που ανέπτυξε η ομάδα του Ατάλα μετά από προσπάθεια δέκα ετών, εκτυπώνει διαδοχικά στρώματα βιοδιασπώμενων υλικών σαν πλαστικό (πολυμερών) που σχηματίζουν ένα σκελετό με το σχήμα του ιστού, καθώς και υδρογέλη που περιέχει τα αντίστοιχα κύτταρα. Η εκτυπωτική διαδικασία δεν προξενεί καμία βλάβη στα ζωντανά κύτταρα.
Το εκτυπωτικό σύστημα ITOP τροφοδοτείται με στοιχεία από αξονικές και μαγνητικές τομογραφίες, έτσι ώστε τα εκτυπωμένα όργανα να έχουν τις εκάστοτε επιθυμητές διαστάσεις. Ένα εξειδικευμένο λογισμικό υπολογιστή καθοδηγεί την εκτύπωση.