Home » Neurologia » Trzustka z drukarki 3D
Neurologia

Trzustka z drukarki 3D

Trzustka-z-drukarki-3D-WP
Trzustka-z-drukarki-3D-WP

Medycyna regeneracyjna to przyszłość współczesnej medycyny, która może odmienić życie wielu pacjentów. Wychodząc naprzeciw trudnościom, jakie stawia dotychczasowa koncepcja walki z cukrzycą, powstała nowa idea – idea wydrukowania bionicznej trzustki. Ten niezwykły narząd z drukarki 3D powstaje teraz i tutaj, u nas w Polsce.

W perspektywie najbliższych lat największym zagrożeniem dla bezpieczeństwa zdrowotnego Polski będą choroby cywilizacyjne, w tym cukrzyca. W Polsce aż 3 mln osób zmaga się z tą chorobą. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) podaje, że do 2040 roku na świecie będzie chorować około 640 mln ludzi, a cukrzyca będzie 7. najczęstszą przyczyną zgonów. Co roku na leczenie cukrzycy i jej powikłań Polska przeznacza z budżetu państwa około 6 mld zł, a jeszcze więcej wynoszą koszty pośrednie związane m.in. z utratą wpływów podatkowych, obniżoną produktywności zawodową chorych i ich rodzin. Prawidłowe leczenie cukrzycy to odpowiednia dieta, aktywność ruchowa i codzienne podawanie podskórne zastrzyków z insuliny. Ostatnio powstają wyspecjalizowane pompy do podawania insuliny, tylko, że one również nie zabezpieczają przed ryzykiem rozwoju powikłań takich jak uszkodzenie wzroku, uszkodzenie nerek, miażdżyca czy też ryzyko ciężkich niedocukrzeń kończących się utratą przytomności. W takich przypadkach rozwiązaniem może być przeszczepienie trzustki lub wysp trzustkowych. Jednakże są to zabiegi trudne i niepozbawione problemów, jak choćby niedobór narządów do transplantacji, przewlekła immunosupresja czy też ryzyko powikłań chirurgicznych. Patrząc na liczby, tylko dzisiaj około 10 tys. osób powinno kwalifikować się do transplantacji trzustki lub wysp trzustkowych, a rocznie wykonuje się tylko 40 tego typu zabiegów w Polsce i zaledwie 300 w całej Europie. Wychodząc naprzeciw trudnościom, jakie stawia dotychczasowa koncepcja walki z chorobą, powstała nowa idea – idea wydrukowania na drukarce 3D bionicznej trzustki – narządu składającego się z żywych komórek i tkanek oraz materiałów biozgodnych.

Przyszłość walki z cywilizacyjnym wrogiem

Z inicjatywy pomysłodawcy bionicznej trzustki – chirurga transplantologa, dr hab. med. Michała Wszoły – powstało Konsorcjum Bionic, które w styczniu 2017 roku rozpoczęło prace nad bionicznym narządem. Realizowany projekt zakłada biodrukowanie rusztowań 3D wraz z funkcjonalnymi naczyniami krwionośnymi i wyspami trzustkowymi, a w rezultacie stworzenie w pełni funkcjonalnej i przeznaczonej do transplantacji trzustki. W kolejnym etapie zaplanowano zastąpienie wysepek trzustkowych komórkami macierzystymi przetransformowanymi na komórki alfa i beta, czyli komórki produkujące insulinę i glukagon. Dzięki takiemu rozwiązaniu pacjent nie będzie czekał na komórki od dawcy, ponieważ bioniczny narząd zostanie stworzony z jego własnych komórek macierzystych. Tym samym zostanie zredukowane również ryzyko odrzutu wydrukowanego organu. Zaledwie po dwóch latach, 14 marca 2019 roku, zespół naukowców pod kierunkiem dr hab. med. Michała Wszoły wydrukował pierwszy na świecie w pełni unaczyniony prototyp bionicznej trzustki o wymiarach 3x3x5cm. Następnie bioniczna trzustka została podłączona do bioreaktora (autorskiego urządzenia inżynierów Fundacji), który podaje do wydrukowanego układu naczyniowego płyn z tlenem i substancjami odżywczymi. Badania wykazały, że trzustka produkuje insulinę, a obrazowanie rezonansem magnetycznym pokazało wierne odwzorowanie zaplanowanego układu naczyniowego. Naukowcy opracowali dwa innowacyjne biotusze: do druku z wyspami trzustkowymi oraz do druku naczyń krwionośnych z komórkami śródbłonka. Przez ostatnie pół roku zespół Fundacji pracował nad udoskonaleniem bioreaktora, płynu perfuzyjnego oraz układu naczyniowego, a także opracował technologię wytwarzania zewnętrznych naczyń krwionośnych. Osiągnięte rezultaty pozwoliły na przejście do kolejnej fazy projektu i rozpoczęcie badań nad zwierzętami. Z pierwszych wyników można wyciągnąć wnioski, że opracowany materiał jest nietoksyczny dla zwierząt.

Technologia w służbie ludzkości

Misją naukowców jest wprowadzenie drukowania 3D bionicznej trzustki do praktyki klinicznej na całym świecie. Badaniami konsorcjum zainteresowała się Juvenile Diabetes Research Foundation z Nowego Jorku, która finansuje badania nad cukrzycą na całym świecie – nie wykluczone, że Amerykanie będą chcieli się włączyć w proces wdrażania do Kliniki. Fundacja obecnie poszukuje miejsca, gdzie mogłoby powstać Innowacyjne Centrum Transferu Biodruku do gospodarki.

Dzisiejszy świat potrzebuje naukowców wizjonerów, którzy nie tylko skupiają się na odkryciu czegoś, ale robią to przede wszystkim z myślą o możliwych zastosowaniach tej technologii dla dobra całej ludzkości. – przekonuje dr hab. med. Michał Wszoła, kierownik projektu. Celem naukowców jest także promowanie rozwoju polskiej nauki w celu zmiany społecznego odbioru nauki w Polsce i przekonania społeczeństwa, że badania naukowe prowadzone w kraju są głównym czynnikiem wzrostu gospodarczego i postępu cywilizacyjnego. Opracowane technologie wprowadzają nową jakość i wyznaczają przełom nie tylko w dziedzinie medycyny, ale także w farmakologii i przemyśle kosmetycznym. Dalsze badania naukowe w tym zakresie, a następnie wdrożenie zdobyczy polskich naukowców do gospodarki, pozwoli na ograniczenie badań na zwierzętach, testowanie leków bez udziału pacjenta, a także będzie stanowiło istotny wkład w rozwój spersonalizowanych terapii medycznych. Komercjalizacja badań naukowych związanych z biodrukiem 3D stworzy całkiem nową gałąź przemysłu, w której polscy naukowcy mogą z powodzeniem konkurować z ośrodkami z całego świata.

infografika-WP2
Next article