Nové orgány? Na míru z tiskárny

Washington - Játra nebo srdce uměle vypěstované v laboratoři? Ten okamžik se blíží. Po pokusech s umělými prsty nebo ušima přicházejí na řadu i vnitřní orgány. Obor regenerativní medicíny se posunuje ze sfér vědecké fikce k realitě. Vědci se snaží pro lidské tělo vytvořit tak dokonalé náhradní díly, aby se nekonečné seznamy čekatelů na transplantace staly minulostí.

Laboratorní přístroj vypadá jako tiskárna a velmi podobně funguje. Uvnitř zásobníků ale nemá inkoust, ale vzácnou tekutinu – koktejl z buněk a živin. Z přístroje se nakonec nevysouká list papírů ale krysí srdce. Hned po zrození se napojí na zdroj elektrického napětí a na monitoru je vidět, jak tluče. Brzy se prý totéž podaří i se srdcem lidským. „Je to opravdu stejné jako tisknout knihu. Nejdříve máte všechna písmena, která chcete použít. V naší abecedě jich je 26 a ta používáme pořád dokola. Při tištění orgánů postupujeme podobně: Máme spoustu typů buněk, které potřebujeme různě seřadit. Záleží jen na jednom - umístit je na správné místo,“ popisuje novou technologii ředitel Institutu regenerativní medicíny na univerzitě Wake Forest Anthony Atala.

Díky buněčnému mixu tak může vzniknout například lidská ledvina. K tomu, aby se dala transplantovat do těla, však zbývá ujít ještě kousek cesty. Mnohem blíž je okamžik, kdy se díky principu biotiskárny podaří třeba léčit popáleniny. Pokusy už probíhají. Pomocí nové metody je možné urychlit hojení i u těžkých zranění. „Místo toho, abychom čekali, až si tělo vytvoří látky samo, tak je dodáme rovnou. Přirozenou cestou by proces trval asi dva týdny. Takhle jsme schopni hned ránu uzavřít a vytvořit jakési lůžko pro buňky, které se tak mohou rychle obnovovat a růst,“ říká Mohammad Albanna z univerzity Wake Forest.

Výzkumníci teď pracují na kapesní verzi biotiskárny. Dá se totiž předpokládat, že by po takovém vynálezu sáhla armáda a nakoupila jej pro polní nemocnice.

Podobných cest, jak nahrazovat orgány v těle, zkoumají v místních laboratořích hned třicet. Další projekt, který má zelenou, využívá bioreaktor. Játra fretky nejdříve musejí projít takzvanou decelularizací, tedy procesem, kdy se z orgánu odstraní buňky. Pak jej vědci pokryjí buňkami z lidských jater a umístí do bioreaktoru. „Připadá mi, jako by buňky měly oči nebo jiné receptory. Samy si najdou místo, kam patří. Zkoušeli jsme je pomíchat, ale znovu se oddělily,“ popisuje Pedro Baptista.

Bioreaktor buňkám simuluje prostředí v těle člověka a dodává kyslík a živiny. Právě tady se postupem času játra fretky přemění v lidská – tedy zatím v jejich přibližnou kopii. „Pořád nemáme technologii, která by nám umožnila z milionů kusů buněk, které získáme při biopsii, udělat miliardy. Řádově tolik bychom totiž potřebovali. Tohle je teď pro nás největší výzva - poznat biologické procesy v buňkách a pak zařídit, aby se množily,“ dodává Baptista.

Metoda ale slaví úspěchy – v červenci vyrobil mezinárodní tým lékařů jednomu muži umělý orgán na míru. Podle jeho 3D scanu vyrobili průdušnici a obě průdušky ze speciálního polymeru. V bioreaktoru je pak koupali v kmenových buňkách odebraných z pacientovy kostní dřeně. Díky tomu nemusí po transplantaci brát imunosupresiva – léky, které omezují činnost imunitního systému.

I když je tento výzkum teprve na začátku, autoři věří, že bude mít dobrý konec - a nakonec se listiny čekatelů na transplantace stanou minulostí. I proto do podobných projektů putují ve Spojených státech ročně miliardy dolarů. Podle vědců samotných nejsou vyhozené do vzduchu.