Wydrukowany narząd – wyobraźnie reżyserów, czy faktyczne osiągnięcie medycyny?

W 1823 roku dokonano pierwszego przeszczepu w historii ludzkości. Odbyło się to w Niemczech, a pacjentowi przeszczepiony został fragment skóry. Wraz z rozwojem technologii, medycyna i transplantologia również idą cały czas do przodu.

Od pierwszego przeszczepu minęły już setki lat – obecnie lekarze niemal rutynowo przeszczepiają serca, a od kilku lat możliwe jest nawet przeszczepienie twarzy. W ostatnich latach jednak pojawiła się nadzieja na to, że problem niewystarczającej liczby narządów do przeszczepu zostanie unormowany lub całkiem zlikwidowany. Otóż na początku XXI wieku rozpoczęły się prace nad drukowaniem tkanek w drukarkach 3D. Czy czeka nas przyszłość, jak w niejednym filmie sci-fi lub grze komputerowej? Czy osoba potrzebująca przeszczepu otrzyma go już następnego dnia?

Co to jest przeszczep?

Zacznijmy od początku – czym jest sam przeszczep? Jest to chirurgiczne przeniesienie narządu lub jego części z jednego organizmu do drugiego, zdarzają się jednak też wypadki przeszczepu w obrębie jednego ciała. Dział medycyny, który zajmuje się tymi zagadnieniami, to transplantologia.

Jak drukarki 3D mogą zmienić losy transplantologii?

Możliwe, że możemy być niedługo świadkiem rewolucji takiej, jaką było wynalezienie druku 2D, lecz tym razem w dziedzinie medycyny – transplantologii. Pierwsze prace nad drukarką 3D zaczęły się już w 1984 roku, jednak pomysł tworzenia dzięki nim tkanek ludzkich zrodził się dopiero na początku XXI wieku.

Jak każda inna drukarka, ta również potrzebuje do swojej pracy tuszu. W wypadku biodrukarki jest to płyn zawierający komórki oraz termoodwracalny żel. Urządzenie przy pomocy programu komputerowego, na którym zaprojektowany jest wzór, warstwa po warstwie układa komórki, nadając całości pożądany przez nas kształt. Już od kilku lat dzięki takiej technologii można stworzyć fragmenty naczyń krwionośnych, które są potrzebne do wszczepienia bypassów u pacjentów. Możliwe jest również utworzenie skóry, potrzebnej na przykład do przeszczepu po oparzeniach. Takiego osiągnięcia dokonał zespół w Akademii Medycznej Wake Forest w USA.

Natomiast w Montrealu, zespół prof. Jake’a Barraleta z McGill University zajął się procesem odbudowywania kości. Metoda wymyślona przez tych naukowców pozwala na stworzenie fragmentu kości już w ok. 10 minut i może być wykorzystana w chirurgii rekonstrukcyjnej, gdzie potrzebujemy bardzo dokładnego dopasowana tkanek. Rozwój biodruku w połączeniu z nanotechnologią daje również nadzieję ludziom chorym na Alzheimera czy Parkinsona, gdyż naukowcom w Wielkiej Brytanii udało się wydrukować w pełni sprawny neuron, czyli komórkę nerwową.

Jakie są zalety i wady biodruku?

Ze względu na to, że tuszem dla takiej drukarki są żywe komórki pobrane od pacjenta, możemy zmniejszyć ryzyko odrzucenia takiego przeszczepu. Dzięki połączeniu z bardzo dokładnym programem komputerowym możliwe jest także drukowanie tkanek i fragmentów bardzo precyzyjnych, tak jak na przykład tworzone przy tej pomocy protezy. Rozwój tej technologii mógłby również znacznie skrócić czas oczekiwania chorych osób na otrzymanie przeszczepu. Jednakże biodruk, jak wszystko, ma też swoje wady. Proces drukowania wielu struktur jest czasochłonny i bardzo kosztowny. Ludzkie ciało jest skomplikowane i dokładne odtworzenie wielu narządów, jak na przykład serca, jest wciąż niemożliwe.

Rozwój biodruku daje dużo nadziei dla transplantologii. Możliwe, że już za 10 lat będziemy w stanie wydrukować sprawne ludzkie serce lub wątrobę. Jednak jak na razie metoda to może być tylko ciekawostką. Na świecie cały czas jest znaczna różnica między biorcami a dawcami narządów. Jeden dawca może uratować cztery osoby, a kolejnym czterem znacznie przedłużyć życie. Już co pięć dni w Polsce umiera osoba, która nie doczekała się przeszczepu. Jeżeli chcemy zostać dawcą narządów wystarczy podpisać oświadczenie woli i nosić je ze sobą w portfelu. Nie zabierajmy do ziemi czegoś, co może pomóc komuś, kto po tej ziemi jeszcze chodzi.