בעתיד: השתלת לב מלאכותי שיודפס בתלת מימד

התקווה: בעתיד לא יהיו אנשים שממתינים בתור להשתלת איברים. זה אולי נשמע מופרך , אבל מדענים מנסים לבנות לב אנושי באמצעות מדפסת תלת מימד במטרה ליצור לב להשתילו בסופו של דבר בגופו של חולה הזקוק להשתלה, כאשר הלב עצמו מיוצר מתאיו של החולה עצמו ובכך הוא מותאם בדיוק לו

בעתיד לא יהיה צורך במוות של מישהו כדי להציל חיים, לב אנושי יודפס במדפסת תלת מימד ויושתל בבני אדם (אילוסטרציה)
בעתיד לא יהיה צורך במוות של מישהו כדי להציל חיים, לב אנושי יודפס במדפסת תלת מימד ויושתל בבני אדם (אילוסטרציה)

המטרה היא ליצור לב חדש למטופלים, באמצעות תאים של עצמם, שיכולים להיות מושתלים בגופם. זהו פרויקט שאפתני ביותר שבמסגרתו על המדענים קודם כל להצליח לייצר את הלב באמצעות מדפסת תלת-מימד ותאים אנושיים ולאחר מכן, להצליח לגרום לו לתפקד כראוי בגופו של החולה.יכולות לעבור שנים – אולי עשרות שנים – לפני שלב שהודפס במדפסת תלת מימד יושתל בגוף אנושי.

הטכנולוגיה עצמה, היא לא כל כך עתידנית.  חוקרים כבר השתמשו במדפסות תלת מימד כדי לייצר חלקים אנושיים וחלקי איברים, אפילו אוזן אנושית.

"עד כה, צוות החוקרים מאוניברסיטת לואיסוויל שבקנטקי ארצות הברית, הדפיסו שסתומי לב אנושיים וורידים באמצעות תאים קטנים, והם יכולים גם לבנות עוד כמה חלקים אחרים בשיטות אחרות", אמר סטיוארט וויליאמס, ביולוג המוביל את הפרויקט. "כמו כן הם בחנו בהצלחה את כלי הדם הזעירים בעכברים ובבעלי חיים קטנים אחרים".

וויליאמס מאמין שהם יכולים להדפיס את החלקים ולהרכיב מהם לב שלם ב – 3 עד 5 שנים . המוצר המוגמר ייקרא "bioficial heart " – לב טבעי ומלאכותי.

בשורה של ממש בתחום השתלות האיברים

מדפסת 3-D  שימשה לבניית שני הגלילים הזעיריםהללו באוניברסיטת לואיוויל,  חוקרים עובדים על פרויקט לבניית לב אנושי באותה טכנולוגיה באמצעות תאים אנושיים. (AP  / דילן Lovan)
מדפסת 3-D שימשה לבניית שני הגלילים הזעיריםהללו באוניברסיטת לואיוויל, חוקרים עובדים על פרויקט לבניית לב אנושי באותה טכנולוגיה באמצעות תאים אנושיים. (AP / דילן Lovan)

"האתגר הגדול ביותר הוא להצליח לגרום לתאים לעבוד ביחד, כפי שהם פועלים בלב נורמלי", אמר ויליאמס.

איבר הבנוי מתאים של המטופל עצמו יכול לפתור את בעיית הדחייה, בעיה קשה מאוד כיום בהשתלות איברים, כאשר גופו של המושתל דוחה את האיבר המושתל משום שהוא שייך לגוף של מישהו אחר. פתרון הבעיה הזאת עשוי לבטל את הצורך במתן תרופות נוגדת דחייה, המחלישות מאוד את המערכת החיסונית וחושפות את הגוף למחלות.

"אם הכל ילך לפי תכנית", אמר ויליאמס, "הלב עשוי להיבדק בקרב בני אדם בתוך פחות מעשור. החולים הראשונים יהיוככל הנראה אלה הסובלים מכשל לבבי, בעלי לב שאינו מועמד להשתלת לבבות מלאכותיים, כמו ילדים, שהם קטנים מדי ללב מלאכותי" .

יש בתי חולים בלואיסוויל בעלי היסטוריה של הישגים בהשתלות לב מלאכותי. הניתוח המוצלח השני בארצות הברית להשתלת לב מלאכותי, בוצע בלואיסוויל באמצע שנות ה-80.

הכוונה היא כאמור לייצר את הלב במדפסת תלת מימד באמצעות תאים שיילקחו מהשומן של המטופלים עצמם, אבל הרבה מאוד אינפורמציה תישאר לא מובנת, כולל ההבנה איך לשמור על רקמת חיים המיוצרת באופן מלאכותי, לאחר הדפסתה.

"כשמדובר באיברים מורכבים כמו הכליות והלב, יש אתגר גדול ביכולת לספק את האיבר עם מספיק חמצן כדי שיוכל לשרוד עד שיוכל להשתלב בגוף", אמר ד"ר אנתוני אטלה שצוות חוקרים שלו באוניברסיטת ווייק פורסט מנסה לייצר כליה אנושית באמצעות מדפסת תלת-מימד.

מדפסת תלת מימד פועלת באופן דומה מאוד למדפסת הזרקת דיו באמצעות מחט שלמעשה "תופרת" חלקים שתיאורם נמסר לה מראש. התאים במקרה כזה מיוצרים באופן טהור במכונה, תוך שימוש במודל. הלב מודפס בחלקים ומכונה משתמשת בחלקים הללו כדי לבנות את הלב מהם שכבה אחר שכבה.

המדפסת של וויליאמס משתמשת בתערובת ש לג'ל ותאים חיים כדי לבנות את הצורה בהדרגה. בסופו של דבר, התאים יגדלו יחד כדי ליצור את הרקמות בעצמם, על פי "שיקול דעתם" ו"ניסיונם התאי".

 

Share This:

כתיבת תגובה

Top