Spin-off tvrtka Federalnog tehnološkog instituta u Lausanni EPFL razvila je tehnologiju za izradu živog modela ljudske gušterače. To je veliki iskorak prema sigurnoj alternativi za ispitivanje novih lijekova, a jednom bi se ovom tehnologijom biotiska moglo izrađivati čak i održive organe za transplantaciju.

Projekt financira EU

Dizajniranje malene digitalne replike ljudske gušterače započinje iscrtavanjem prozirnog, želatinastog oblika na zaslonu računala. Zvuči nevjerojatno, ali potrebno je samo 30 sekundi da bi se iz bioprintera ispisala tkiva, krvne žile i sve što čini funkcionalnu gušteraču, sve to iz malog uzorka matičnih stanica.

Ovo postignuće omogućeno je primjenom nove tehnologije, izumljene u EPFL-ovom Laboratoriju primijenjenih fotoničkih uređaja (LAPD) i potom usavršene u Readily3D. Ovu tehnologija u sklopu inicijative Enlight financira EU, a cilj je  izrada pouzdanog i živog modela ljudske gušterače kako bi se na njemu ispitivali lijekovi za dijabetes.

Gušterača je ključni organ koji se nalazi odmah iza želuca. Obavlja puno nezamjenjivih poslova, poput proizvodnje bikarbonata i enzima potrebnih za probavu, a također luči spektar hormona poput inzulina, ključnog za regulaciju razine šećera u krvi. Razboli li se gušterača, slijedi vam dijabetes jer oštećene stanice nisu sposobne generirati inzulin potreban za regulaciju razine šećera u krvi.

Biološki gel od matičnih stanica

Od dijabetesa pati više od 450 milijuna odraslih u svijetu; među njima je i 60 milijuna Europljana. I njihov broj stalno raste. Dijabetes je drugi najčešći uzrok amputacija, nakon nesreća, a oboljeli su izloženi devet puta većem riziku od moždanog i srčanog udara. Uz to, ova je bolest najčešći uzrok sljepoće kod odraslih. No, s bioprintiranom gušteračom, znanstvenici bi mogli ubrzati dijagnozu i liječenje dijabetesa.

EPFL-ova tehnologija bioprintanja koristi biološki gel s matičnim stanicama pacijenta. Gel se skrućuje polimerizacijom pomoću lasera. Potrebno tkivo učvršćuje se kontroliranjem intenziteta i smjera laserskog snopa. 

"Jedna od glavnih prednosti naše metode je ta što može stvoriti tkivo u jednom bloku, što je čini posebno korisnom za ispis mekih tkiva poput organa", objasnio je Paul Delrot, tehnički direktor Readily3D-a u izvještaju MedicalXpressa.

Bioprintana gušterača može se u potpunosti prilagoditi matičnim stanicama pacijenta, što pak uklanja potrebu za daljnjim ispitivanjima na životinjama. Štoviše, pacijenti više neće morati isprobati niz lijekova, od kojih neki mogu imati neugodne nuspojave, prije nego što pronađu onaj koji im odgovara.

Proizvodnja organa za transplantaciju

Razvoj sustava koji može ispisati 3D tkivo i vjerno preslikati funkcioniranje žive gušterače velik je izazov. Tehnologija bioprintanja može stvoriti i druge vrste ljudskog tkiva, potencijalno ubrzavajući liječenje raka. Na kraju, mogao bi poslužiti i kao način za proizvodnju organa za transplantaciju, poput ljudskog srca. 

Važno je napomenuti da je ova tehnologija još uvijek u početnoj fazi i da je dalek put do toga da bismo organizma iz 3D pisača mogli mijenjati potrošene ljudske organe. No potencijali ove tehnologije doista su veliki i revolucionarni.