Bioprintarea 3D ar putea elimina listele de așteptare pentru transplanturi de organe. Un nou program guvernamental american, PRINT, finanțează crearea de organe complet funcționale, personalizate pentru fiecare pacient, potrivit News24.
Criza transplanturilor și listele de așteptare
Peste 120.000 de oameni sunt pe listele de așteptare pentru un organ vital doar în Statele Unite. Dintre aceștia, doar 45.000 vor primi un transplant în acest an. Restul așteaptă, iar mulți mor înainte de a găsi un donator compatibil, conform News24.
Chiar și pacienții care primesc un organ se confruntă cu probleme. Un organ transplantat rezistă, în medie, între 15 și 23 de ani. După această perioadă, pacientul ar putea reveni pe lista de așteptare, dacă starea sa de sănătate permite acest lucru.
Mai mult, sistemul imunitar atacă orice țesut străin. Pentru a preveni respingerea organului, pacienții trebuie să ia medicamente imunosupresoare pentru tot restul vieții. Aceste tratamente sunt costisitoare și slăbesc capacitatea organismului de a lupta împotriva infecțiilor și a altor boli.
„Starea actuală a transplanturilor este extrem de anevoioasă pentru cei care au nevoie de ele”, a declarat Dr. Renee Wegrzyn, directorul ARPA-H, agenția care a demarat noul proiect.
Rinichii sunt cele mai solicitate organe, cu cele mai lungi liste de așteptare, urmați de ficat și inimă. Nevoia unei soluții radicale este evidentă.
Programul PRINT: Organe personalizate
Programul PRINT (Personalized Regenerative Immunocompetent Nanotechnology Tissue), anunțat de Agenția pentru Proiecte de Cercetare Avansată în Sănătate (ARPA-H) din SUA, își propune să utilizeze bioprintarea 3D pentru a fabrica organe personalizate, la cerere. Aceste organe nu ar necesita medicamente imunosupresoare.
Secretul constă în materialul de bază: celulele proprii ale pacientului sau celule dintr-o biobancă, perfect compatibile imunologic. Astfel, corpul nu va recunoaște organul ca pe o entitate străină.
„Prin pornirea de la mai multe tipuri diferite de celule, vom crea organe care vor fi potrivite individual. Corpul nu le va recunoaște ca pe o entitate străină, eliminând nevoia de medicamente imunosupresoare, ceea ce nu s-a mai făcut niciodată în istoria transplantului de organe”, a explicat Dr. Ryan Spitler, manager de program ARPA-H PRINT.
Procesul combină inginerie tisulară, modelare computerizată, biomateriale și producție celulară la scară largă. O imprimantă specială depune straturi succesive de bio-cerneală, un gel care conține celulele vii ale pacientului, pentru a construi structura complexă a unui rinichi, ficat sau inimă.
Provocarea tehnică majoră este recrearea nu doar a formei, ci și a funcționalității complexe a unui organ solid, vital. Precizia necesară este extremă. Procesul începe cu identificarea, izolarea și multiplicarea tuturor tipurilor de celule necesare pentru un organ.
Această provocare tehnică necesită acuratețe similară cu identificarea microscopică a unor celule-țintă specifice, precum celulele T Th17 sau celulele dendritice imature, în studii avansate de virologie. Fiecare detaliu contează pentru a asigura că organul final va fi perfect funcțional.
Etapele următoare și obstacolele
ARPA-H a lansat deja o cerere de propuneri (Innovative Solutions Opening) care vizează trei zone tehnice clare. Prima se concentrează pe generarea tuturor tipurilor de celule necesare dintr-o sursă optimă. A doua vizează producția la scară largă a acestor celule. A treia, cea mai complexă, se referă la biofabricarea propriu-zisă a organului și testarea sa in vivo, pentru a obține aprobările necesare începerii studiilor clinice.
Inițial, eforturile se vor concentra pe rinichi, ficat și inimă, organele cu cea mai mare cerere. Succesul acestui program ar însemna o revoluție completă în medicină. Ar elimina listele de așteptare, ar reduce costurile asociate cu medicamentele imunosupresoare și ar crește calitatea vieții pacienților.
„Dacă va avea succes, această tehnologie ar reduce timpul de așteptare de pe listele de donatori, ar diminua nevoia și costul medicamentelor imunosupresoare și ar face organele și țesuturile mult mai disponibile pentru oamenii din întreaga țară”, a adăugat Renee Wegrzyn, directorul ARPA-H.
Drumul este lung și plin de provocări științifice. Replicarea rețelei vasculare complexe a unui organ sau asigurarea funcționalității pe termen lung sunt obstacole care trebuie depășite. Totuși, eradicarea listelor de așteptare pentru organe nu mai pare un vis îndepărtat, ci un proiect concret, cu pași clari și finanțare solidă.
