Nová technológia vyvinutá spoločnosťou EPFL spolupracujúcou s organizáciou Readily3D posunula biologickú 3D tlač na úplne novú úroveň. Vďaka ich technológii môžeme prostredníctvom 3D biotlačiarní vytvárať z ľudských kmeňových buniek miniatúrny pankreas aj s krvnými cievami.

Pankreas a cukrovka

Práca predstavuje obrovský prísľub do budúcnosti v podobe reálneho modelu, na ktorom by mohli byť bezpečne testované nové lieky. Jedného dňa sa tiež možno dočkáme, že pomocou novej technológie vytvoríme „životaschopný“ orgán určený na transplantáciu. O téme informovali známe vedecké portály ako InterestingEngineering či IFLScience.

NEPREHLIADNI
Experiment s upravenými kmeňovými bunkami vyliečil u zvierat zákernú chorobu, nasleduje test na ľuďoch

Pankreas, alebo podžalúdková žľaza, je tubuloalveolárna žľaza všetkých stavovcov nachádzajúca sa v žalúdočno-pečeňovej oblasti. Vytvára sa v nej pankreatická šťava, ktorá sa vylučuje do tenkého čreva, kde pomáha pri trávení. Okrem toho sa tu nachádza aj istá skupiny buniek s endokrinnou funkciou, ktoré produkujú tzv. antagonistické hormóny – inzulín a glukagón, ktoré ovplyvňujú hladinu glukózy v krvi.

Ecole Polytechnique Federale de Lausanne

Ak sa vysoká hladina glukózy krvi nekontroluje dlhší čas, môže to viesť k život ohrozujúcim komplikáciám. Toto predstavuje častý problém pre ľudí s cukrovkou, u ktorých telo nereaguje na inzulín, alebo pankreas neprodukuje dostatok inzulínu.

Ako píše portál MedicalXPress, cukrovku má viac ako 450 miliónov dospelých ľudí, z čoho 60 miliónov sú Európania. Podľa Úradu verejného zdravotníctva Slovenskej republiky evidujeme na Slovensku viac než 355 000 osôb navštevujúcich diabetologické ambulancie, pričom tento počet stále rastie. Cukrovka je okrem iného tiež druhou hlavnou príčinou amputácie (za úrazmi) a niekoľkonásobne zvyšuje riziko srdcového infarktu, mozgovej mŕtvice a zlyhania obličiek.

NEPREHLIADNI
Ľudské bunky rástli v opičích embryách a ľudsko-opičia chiméra žila rekordný počet dní, vedci varujú pred etickým problémom

V reakcii na tento neustále narastajúci a najmä celosvetový problém sa už dlhšiu dobu EPFL a Readily3D pokúšajú nájsť spôsob riešenia uvedeného problémov. Ako sa ukazuje, jednou z možností by mohol byť biotlačený pankreas, ktorý by výrazným spôsobom dokázal urýchliť diagnostiku a liečbu cukrovky.

Ako to funguje?

Uvedená technológia je založená na využití biologického gélu obsahujúceho kmeňové bunky pacienta. Následne je gél spevňovaný pomocou laseru, čím sa vytvorí požadované tkanivo. Výhodou je, že laserom sú spevňované iba potrebné časti, čo znamená, že vedci dokážu vytvoriť biotlačený pankreas úplne na mieru podľa kmeňových buniek pacienta.

Celé to však začína na obrazovke počítača, kde sa vytvára malá digitálna replika ľudského pankreasu. Zaujímavé je, že celý miniatúrny pankreas vrátane krvných ciev a iných dôležitých súčastí dokážu vedci vytlačiť z malého množstva kmeňových buniek  iba za 30 sekúnd.

Vytvorením takto „na mieru šitého“ pankreasu sa úplne eliminuje potreba testovania liekov na zvieratách, ale i potreba pacienta vyskúšať celý rad liekov, z ktorých niektoré môžu mať nepríjemné vedľajšie účinky, uviedol v tlačovej správe CEO spoločnosti Readily 3D Damien Loterie.

Tím LAPD a Readily3D sa domnieva, že ich technológia by mohla byť jedného dňa využiteľná aj pri tlači iných orgánov a biologických tkanív. Dokonca by mohla pomôcť pri liečbe rakoviny. Ukazuje sa totiž, že metóda je účinná pri tlači všetkých mäkkých tkanív.