Cosa significa questo per future donazioni? Possiamo "stampare" il cuore perfetto pronto per il trapianto?
Il concetto di "stampa" di organi, che fino a poco tempo fa poteva essere visto solo nei film di fantascienza, è nato da due scoperte scientifiche parallele. La prima sono le stampanti 3D, emerse circa dieci anni fa come una meraviglia dell'ingegneria, e recentemente sono state utilizzate nella scienza applicata come un dispositivo economicamente conveniente che può essere utilizzato in molti campi tecnologici.
La seconda area di sviluppo accelerato è la biologia molecolare e l'ingegneria genetica, che consentono ai ricercatori di studiare i processi biologici naturali e di interferire con essi a livello cellulare e nucleare.
Il modello del cuore umano stampato presentato dai ricercatori dell'Università di Tel Aviv ha attirato l'attenzione di tutto il mondo. Due assi di sviluppo si incrociano qui. Lo studio dissipa molti dubbi sulla possibilità di stampare organi umani in futuro. Per crederci, è necessario dire più volte: gli scienziati hanno creato un cuore umano da cellule umane (l'orgoglio è causato anche dal fatto che stiamo parlando di scienziati israeliani).
Un nuovo capitolo si è aperto in molti modi, ma questo è solo l'inizio. Ci sono molti ostacoli da superare prima di trapiantare nell'uomo organi non sigillati ricavati dalle proprie cellule. Ma lo studio rivela anche come possono verificarsi scoperte inaspettate. Il professor Tal Dvir, che ha guidato lo studio, dice che c'è ancora molta strada da fare, ma il risultato apre nuovi orizzonti. Questo è l'inizio di un viaggio in cui i ricercatori capiscono cosa deve accadere dopo affinché gli esseri umani possano ottenere organi 3D funzionanti.
Haaretz: Le immagini del processo di stampa sono sorprendenti. Ma qual è lo stato di questa trasparenza del cuore e quanto siamo vicini a vedere come avverrà?
Durante la fase di stampa, i cuori vengono posti in un bioreattore - una sorta di contenitore riempito di nutrienti per le cellule (mezzo di crescita) - che può seguire ciò che sta accadendo e creare le condizioni ottimali affinché i cuori "maturino" per formare un unico organo pulsante. “Ci attende un processo di tentativi ed errori. Vogliamo vedere se tutti i pezzi si incastrano affinché il cuore funzioni correttamente quando pulsa. Non ci aspettiamo un successo momentaneo. Ma succederà ", dice Dvir.
Cosa succede dopo che il cuore è maturato e inizia a funzionare normalmente? Gli scienziati sperano di trapiantare il primo cuore stampato in un animale - un coniglio o un topo - entro un anno, ma per quanto riguarda gli esseri umani?
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- È ancora difficile per i ricercatori stabilire un periodo di tempo. In generale, mirano a garantire che entro dieci anni le stampanti necessarie appariranno negli ospedali per creare tessuti umani tridimensionali o organi complessi come il cuore.
Quanto è importante questo risultato nel campo della stampa di organi umani?
- Molto grande. Il collegamento tra la stampa 3D e la biologia e la stampa di organi umani è relativamente recente. In questo contesto, le stampanti vengono utilizzate per creare impianti ossei come un femore in titanio; tessuto costituito da tutti o metà materiali naturali, come il midollo osseo (tessuto "passivo") o vasi sanguigni. Ora per la prima volta è stato possibile stampare un vero organo umano con un gran numero di caratteristiche biologiche.
Quali sono i limiti di un cuore così nuovo?
- Non è ancora perfetto, la sua capacità di funzionare non è stata ancora dimostrata. Il fatto che sia composto da due tipi di cellule - muscolo e sangue - è un risultato importante, ma ci sono anche altre cellule nel cuore. I ricercatori sono tecnicamente in grado di creare queste e altre cellule staminali, proprio come hanno fatto per produrre le cellule di cui abbiamo bisogno. Questo è ciò che intendono fare dopo.
Qual è il limite di stampare un cuore umano delle giuste dimensioni, che sarà pronto per il trapianto?
- Ci sono diversi vincoli in diverse fasi del processo, ma ci stanno lavorando. Innanzitutto, è necessario un numero enorme di cellule per creare un cuore umano di dimensioni normali. Ciò richiede miliardi di cellule e c'è una scienza che si occupa della loro riproduzione. È qui che arriviamo all'importanza di accelerare la crescita cellulare. In secondo luogo, le stampanti. Ora il livello delle stampanti non è male, ma non hanno ancora un'espansione sufficiente. Anche quest'area continuerà a svilupparsi. Una volta che tale infrastruttura sarà a posto, sarà possibile creare tutte le celle necessarie e stampare un cuore vicino a quello reale.
È possibile un giorno creare un cuore più forte e "migliorato"?
- Ora stiamo lavorando per stampare un cuore che assomigli il più possibile a quello reale.
Cosa significa questo nel contesto della stampa di altri organi?
- Da un lato, la capacità di stampare un cuore dimostra che, in linea di principio, è possibile. Più precisamente, ogni organo ha le sue caratteristiche. Non sono sicuro che i progressi nella stampa del cuore porteranno necessariamente a una svolta nella creazione di organi come il rene, il fegato o il pancreas.
Quali altre applicazioni ha questa tecnologia?
“A quanto pare, la creazione di tessuti stampati nei prossimi anni avrà un'applicazione più ampia, che cambierà il volto della medicina. La tecnologia può essere utilizzata per creare o curare organi che vanno dal cuore a gravi ustioni. Finora, gli scienziati che lavorano in parallelo hanno testato un pezzo di tessuto cardiaco sui maiali.
Ido Efrati
