Zdraví

Vědci vytvořili funkční tlukoucí srdce z kmenových buněk pomocí 3D tiskárny. Do deseti let by mohla být vytisknutá srdce vhodná pro transplantaci

Lidské srdce by mohlo být brzy "na objednávku"

autor

Jitka Wolfová

22. května 2022

 
Na srdeční choroby ročně zemře obrovské množství lidí a srdečním selháním každý rok trpí zhruba 25 milionů lidí na celém světě. Na transplantaci srdce ročně dosáhne jen ve Spojených státech zhruba 4 000 lidí, ale více jak polovina z nich své srdce bohužel nedostane, protože zkrátka nejsou k dispozici. Proto je tento objev dalším mezníkem v oblasti záchrany lidských životů prostřednictvím vědeckých objevů, které mění svět k lepšímu.

Vědci z Massachusetts General Hospital a Harvard Medical School dosáhli obrovského úspěchu, když se jim podařilo doslova vypěstovat funkční lidské srdce z kmenových buněk. K podobnému úspěchu došli i vědci z Tel Avivu, kteří mají na svědomí první vytisknuté 3D srdce na světě z vlastních buněk a biologického materiálů konkrétního pacienta. Schopnosti obou týmů již možná brzy vyřeší nedostatek srdcí, které jsou k transplantacím každý rok potřeba.

Zasaďte si vlastní srdce

Vědci z Massachusettské nemocnice a Harvardské zdravotnické školy dokázali vypěstovat funkční srdce za pomoci kmenových buněk. Srdce následně "rozpumpovali" pomocí elektrického proudu a přivedli jej tak k aktivitě, kterou běžně vykazuje zdravé funkční lidské srdce. Ve studii, která byla publikována v Circulation Research, bylo použito 73 srdcí od mrtvých dárců, která ovšem nemohla být použita k dárcovství z různých důvodů.

Jak vědci postupovali

Vědci použili kožní buňky ze zkoumaných srdcí a přeměnili je na kmenové buňky, které lze poté použít na tvorbu jakékoliv části lidského těla. Následným postupem docílili toho, že se kmenové buňky dokázaly vyvinout ve dva různé potřebné typy srdečních buněk. Poté se pokusili dostatečně věrohodně napodobit prostředí, které lidské srdce potřebuje pro růst a následně srdeční buňky umístili do živného roztoku, který podporuje a usnadňuje růst buněk. Vědci vlastně "zasadili" semínko srdce a nechali ho v živném roztoku dva týdny růst. Po této době vypěstované srdce rozpumpovali pomocí elektrických šoků a to následně začalo bít. Nejenže srdce zvenku vypadalo naprosto věrohodně a začalo tlouct, ale navíc jeho vnitřní tkáň vypadala strukturovaně a plně funkčně.

Výzkum zatím stále probíhá, ovšem vědci si od něj slibují, že v brzké budoucnosti budou schopni "vypěstovat" celé lidské srdce, které bude plně funkční a vhodné pro transplantaci.

Srdce z 3D tiskárny

Ač to zní jako hudba budoucnosti, už v dnešní době se dá v malém měřítku vytisknout z vlastních materiálů a buněk srdce na speciální 3D tiskárně. První takové srdce se podařilo vytisknout v Tel Avivu a věrně kopíruje anatomické, imunologické, buněčné a biochemické vlastnosti pacienta, který potřebuje transplantaci srdce. Je to vlastně takové "srdce na míru".

Ve studii, která byla publikována v časopise Advanced Science, vědci z Tel Avivu postupovali následovně. V první řadě pacientům udělali biopsii tukové tkáně, z níž byl následně oddělen buněčný materiál. Buňky byly poté přeprogramovány na kmenové buňky, z nichž byl dále vytvořen jakýsi tiskařský materiál nazývaný "bioinkoust" pro tvorbu nového srdce. Po následném smíchání s hydrogelem byly kmenové buňky jasně rozděleny na srdeční buňky a epitelové buňky, které tvoří cévní výstelku. Kombinace všeho pak dopomohla k vytisknutí kompatibilního srdce pro konkrétního pacienta. Materiál se však může použit i za účelem opravy poraněného či nemocného srdce, a to s velmi nízkým rizikem odmítnutí.

Profesor Tal Dvir, který výzkum studie vedl, se k tomu vyjádřil následovně: "Toto je skutečně poprvé, kdy byl někdo na světě s takovýmto úspěchem schopen vytvořit a vytisknout celé lidské srdce, které je plné buněk, krevních cév, komor, a to přímo na míru konkrétnímu pacientovi z jeho vlastních kmenových buněk. V tuto chvíli jsme schopni vytisknout zmenšenou verzi lidského srdce, které odpovídá zhruba velikosti srdce králíka, ale věřím, že v budoucnu budeme schopni vytisknout i plně funkční srdce pro člověka, které již bude k transplantaci vhodné."

Proč je to tak důležité

Podle profesora Dvira je použití vlastního materiálu pro budoucí úspěšné inženýrství tkání a orgánů klíčové, jelikož je díky vytvoření přímo na míru mnohem více předurčeno k tomu, aby bylo organismem pacienta dobře přijato. "Vývoj této metody je pro eliminaci rizika odmítnutí implantátu klíčový. V tuto chvíli také musíme srdce doslova naučit chovat se tak, jak se srdce chovat má a následně je můžeme začít transplantovat zvířatům a v konečné fázi i lidem," doplnil profesor Dvir, který věří, že možná za deset let budou tiskárny personalizovaných orgánů rozmístěny v nemocnicích po celém světě.

Zdroj: intelligentliving.co, edition.cnn.com.

Další zajímavé články
Zavřít reklamu