Κοντά στη δημιουργία τεχνητού ήπατος, Αμερικανοί επιστήμονες

Οι επιστήμονες πειραματίζονται χρόνια τώρα με την τρισδιάστατη τεχνολογία ώστε να μπορέσουν να δημιουργήσουν κύτταρα και αιμοφόρα αγγεία, για να οικοδομήσουν στρώσεις ιστών από τεχνητά κύτταρα. Αλλά τα συνθετικά κύτταρα συνήθως πεθαίνουν πριν κατορθώσουν να σχηματίσουν τον ιστό.

Όμως η τεχνολογία των τρισδιάστατων εκτυπωτών που χρησιμοποιεί σάκχαρα ως δομικό υλικό, μπορεί στο μέλλον να χρησιμοποιηθεί για να διευκολύνει την έλλειψη μοσχευμάτων.

Στο άρθρο που δημοσιεύεται στο επιστημονικό έντυπο Nature Materials, ο Δρ Τζόρνταν Μίλλερ και ο Δρ Κρίστοφερ Τσεν από το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια εξηγούν ότι «πρόκειται για μεγάλη πρόκληση να κατανοήσουμε τον τρόπο ανάπτυξης μεγάλων τμημάτων τεχνητού ιστού διατηρώντας όλα τα κύτταρα ζωντανά, αφού όταν συσσωρεύονται πολλά κύτταρα μαζί καταλήγουν να απομυζούν θρεπτικά συστατικά και οξυγόνο από τα γειτονικά κύτταρα και έτσι καταλήγουμε και πάλι στον κυτταρικό θάνατο».

Το καρδιαγγειακό σύστημα του ανθρώπου (τα αιμοφόρα αγγεία) αντιμετωπίζει αυτό το πρόβλημα, μέσω των φυσιολογικών κυττάρων και ιστών.

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια σε συνεργασία με ειδικούς από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) αποφάσισαν να οικοδομήσουν ένα συνθετικό αγγειακό σύστημα που θα εξυπηρετεί τον ίδιο σκοπό, δημιουργώντας ένα πεδίο ανάπτυξης των συνθετικών αιμοφόρων αγγείων.

Όπως εξηγεί ο Δρ Σανγκιτα Μπάτια από το MIT «η τεχνική μοιάζει με αυτή της δημιουργίας ενός καλουπιού για ανθοδοχείου από κερί».

Αλλά αντί για κερί, οι ειδικοί χρησιμοποίησαν ζάχαρη. «Μέχρι σήμερα, έχει αποδειχθεί ιδιαίτερα δύσκολο να δημιουργήσουμε τεχνητά όργανα, που να είναι λειτουργικά και η μεταμόσχευση οποιουδήποτε ιστού λεπτότερου από ένα χιλιοστό δεν μπορεί να εξασφαλίσει λειτουργικότητα», εξηγεί ο Δρ Μπάτια.

Και συμπληρώνει «δημιουργήσαμε ένα δίκτυο σημείων όπου αναπτύσσονται οι φλέβες, ώστε να δημιουργηθεί η σωλήνωση του ιστού και στη συνέχεια τυπώσαμε την τρισδιάστατη ‘ζαχαρωτή’ εκδοχή τους. Η ζάχαρη είναι ένα ωραίο υλικό, που μπορεί να διαλυθεί παρουσία ζωντανού ιστού, αλλά και πολύ φιλικό στον βιολογικό ιστό του σώματος. Όταν στην συνέχεια περικυκλώσαμε το δίκτυο με κύτταρα που θέλαμε να σιτιστούν από τα αιμοφόρα αγγεία, όταν εμφυτεύσαμε τον ιστό και μόλις αυτή η σωληνοειδής δομή είχε εξελιχθεί σε ιστό, διαλύσαμε την ζάχαρη, χρησιμοποιώντας νερό».

Αν και οι επιστήμονες δεν επιχείρησαν μεταμόσχευση, λένε ότι με το πείραμα τους αποδεικνύεται ότι είναι εφικτή η δημιουργία παχύτερου ιστού που μπορεί να σιτιστεί από το σωληνοειδές δίκτυο και τελικά να δημιουργηθεί ένα πλήρως λειτουργικό όργανο.

«Αποδείξαμε ότι με τη χρήση ενός τρισδιάστατου εκτυπωτή μπορούμε να τυπώσουμε δίκτυο αγγείων σε οποιοδήποτε σχήμα ιστού ή δίκτυο αιμοφόρων αγγείων και στην συνέχεια να το περιβάλλουμε με κύτταρα που θα δημιουργήσουν ένα όργανο. Προσπαθήσαμε να δημιουργήσουμε ένα ήπαρ, αλλά μπορεί το ίδιο να γίνει για οποιοδήποτε όργανο», εξηγεί ο Δρ Μπάτια.