A Wake Forest Regeneratív Orvostudományi Intézet második emeletén, nem messze a liftparttól, egy elhalványult nyomatok gyűjteménye, amely a kórtörténet nagy pillanatait ábrázolja. Az egyikben egy ősi babiloni gyógyszerész tartja a gyógyszert tartalmazó injekciós üveget. Egy másik beszámoló azt mutatja, hogy Hippocrates görög orvos a páciensre hajlandó a BC ötödik századában. A nyomatokat fél évszázaddal ezelőtt az orvosoknak adták ki, amelyet a Parke-Davis gyógyszergyártó cég nevezett, amely történelmi kiemelkedő orsóként említette őket. De nem nehéz elolvasni a Wake Forestben való jelenlétüket, ahol az orvosi futuristák talán a legnagyobb koncentrációja él a bolygón, mint a végső in-viccet: El tudod hinni, mennyire messze vagyunk?
Ebből a történetből
Az Ageless Generation
megveszAmikor meglátogattam az intézetet, a régi észak-karolinai dohányvárosban, Winston-Salemben, átmentem egy szellős laboratóriumba, ahol a fehér bevonatú munkavállalók előre-hátra csúsztak egy csempézett padlón. Az egyik asztalon, amely úgy lett kialakítva, mintha egy művészeti kiállításra lenne, fektessen vénás póköntvényeket, ibolya, indigó és pamut cukorka árnyalatokkal. A folyosón egy gép zúzott szórványos elektromos áramokat két izomzsinoron keresztül, az egyiket egy patkányból vágták, a másikat biológiai anyagokból és sejtekből állították elő.
Egy Young-Joon Seol nevû kutató találkozott velem egy „Bioprinting” feliratú szoba ajtaján. Young-Joon, fáradt hajú és müanyag kerettel ellátott szemüveget viselõ, Dél-Koreában nőtt fel, és gépészmérnöki képzésben részesült a Pohangi egyetemen. A Wake Forestnél egy olyan csoport tagja, amely együttműködik a laboratóriumi testreszabott bionyomtatókkal, nagy teljesítményű gépekkel, amelyek nagyjából ugyanúgy működnek, mint a szokásos 3D nyomtatók: Az objektumokat szkennelik vagy modellező szoftver segítségével tervezik. Ezeket az adatokat elküldik a nyomtatónak, amely fecskendőket használ az egymást követő anyagrétegek lefektetéséhez, amíg egy háromdimenziós tárgy fel nem merül fel. A hagyományos 3D nyomtatók általában műanyagban vagy viaszban dolgoznak. - Mi a különbség itt - mondta Young-Joon, és az orrát a szemüvege felé biccentette -, hogy képesek vagyunk valami olyat kinyomtatni, ami életben van.
Jobbra intett a gép felé. Átmenő hasonlóságot mutatott az egyik karom játékkal, amelyet az autópálya pihenőhelyein talál. A keret nehézfém, a falak átlátszóak. Belül hat fecskendő volt egymás után elrendezve. Az egyikben biokompatibilis műanyag volt, amely nyomtatáskor a nyomtatott emberi szerv vagy testrész állványának - a csontváznak - összekapcsolódó szerkezetét képezi. A többieket emberi sejteket vagy fehérjéket tartalmazó géllel tölthetjük meg növekedésük elősegítése érdekében.
Az Atala egy egyedi gyártású 3D-s bionyomtató felé hajlik. Az amerikaiak hetvennégy százaléka úgy gondolja, hogy a biogyártású szervek a technológia "megfelelő felhasználása". Az egészségügyi központok által használt 3D nyomtatók száma várhatóan megduplázódik az elkövetkező öt évben. (Jeremy M. Nagy) 
A jövőben az intézet azt reméli, hogy az ilyen nyomtatókhoz készült állványokat élő sejtekkel csírázza átültethető testrészek előállítása céljából. (Jeremy M. Nagy) 
A „test egy chip-re” technológiában a kutatók négy kisméretű, laboratóriumi szempontból tervezett szervet használnak vörös csírakon, amelyeket vérpótló keringő csövek kötnek össze, hogy kórokozók, gyógyszerek és vegyi anyagok hatását vizsgálják az emberi testre. (Jeremy M. Nagy) 
A fül az egyik első olyan szerkezet, amelyet a laboratóriumok megpróbáltak elsajátítani, mint egy lépést a bonyolultabb struktúrák felé. (Jeremy M. Nagy) 
Az egyedi gyártású 3D-s bionyomtató biokompatibilis műanyaggal működik, hogy az állványok egymásba illeszkedő szerkezetét képezzék. (Jeremy M. Nagy) 
Egy "szellem" disznószív lecsupaszította szöveti sejtjeit. Egyes kutatók remélik, hogy ezeket a szerveket transzplantálják az emberekbe, miután emberi sejtekkel beoltották őket. (Texas Szív Intézet) 
A Wake Forest Regeneratív Orvostudományi Intézet kutatói állványokat - csontvázokat - hoznak létre az alsó arc és a jobb fül számára. (Jeremy M. Nagy) 
Végül egy 3D-s nyomtatóval készített tárgy annyira a beteg testének része lesz, mint egy szerv, amelyben az ember született. (Jeremy M. Nagy) 
Az a készülék, amely egy nap megvizsgálhatja a gyógyszereket, kering a vérhelyettesítővel apró, laboratóriumi körülmények között nőtt organoidokká, amelyek utánozzák a szív, a máj, a tüdő és az erek funkcióját. (Jeremy M. Nagy) Amint az állványt nyomtatják, a tervezett beteg celláit nyomtatják az állványra és az állványra; a szerkezetet inkubátorba helyezik; a sejtek szaporodnak; és elvileg a tárgyat a betegre vagy a betegre implantálják. Idővel a tárgy annyira a beteg testének részévé válik, mint a szervek, amelyekkel született. - Különben is ez a remény - mondta Young-Joon.
Young-Joon az egyik nyomtatót beprogramozta, hogy megkezdje az emberi fül számára állvány létrehozását, és a helyiséget megnyugtató elektronikus dob töltötte be, amelyet csak a nyomtató alkalmankénti csapása szétzúztott - a sűrített levegő kiszabadítása, amely azt tartotta. dolgozó. Az üvegszekrényen átnézve láttam, hogy az állvány fokozatosan jön létre - kicsi, finom, rendkívül fülszerű . Mivel a folyamat órákba telt, a Young-Joon átadott nekem egy kész verziót. Könnyű volt; úgy nyugodott a tenyeremön, mint egy pillangó.
A fül külső szerkezete az egyik első olyan szerkezet, amelyet a Wake Forest intézet (és más kutatóközpontok) megpróbáltak elsajátítani, mint lépcsőfokot a bonyolultabb struktúrák felé. A Wake Forest dolgozói bioprinti bőrre, fülre, csontra és izomra beültettek a laboratóriumi állatokra, ahol sikeresen növekedtek a környező szövetben.
A bionyomatok evangélikusai számára, akik egyre növekszenek - az orvostechnikai létesítményekbe szállított 3D-s nyomtatók száma várhatóan megduplázódik az elkövetkező öt évben - a kísérletek egy olyan világ hírnöke, amely csak most fókuszál: egy olyan világ, ahol a betegek a testéhez pótalkatrészeket rendeljen meg, ugyanúgy, ahogyan a Chevy-hez cserealkatrészt rendeltek.
"Gondolj bele úgy, mint a Dell-modell" - mondta Anthony Atala, a gyermek urológusa és az intézet igazgatója, utalva a számítógépes társaság híres „közvetlen” kapcsolati modelljére a fogyasztó és a gyártó között. Atala irodájában ültünk a kutatóközpont negyedik emeletén. „Van olyan cége, amely létezik sejtek feldolgozására, konstrukciók készítésére, szövetek készítésére. Előfordulhat, hogy sebészete CT-letapogatást és szövetmintát vesz, és eljuttatja ehhez a céghez ”- mondta. Körülbelül egy héttel később egy szerv a FedEx-en keresztül érkezik egy steril tartályba, készen áll a beültetésre. Presto, change-o : Új darab - önök közül -, megrendelésre készített.
"Érdekes, hogy nincsenek valódi műtéti kihívások" - mondta Atala. "Csak azok a technológiai akadályok vannak, amelyeket át kell küzdenie annak biztosítása érdekében, hogy az elkészített szövet elsősorban helyesen működjön."
Közeledünk az olyan „egyszerű” szervekhez, mint a bőr, a külső fül, a csőszerű légcső. Ugyanakkor Atala nem tud segíteni, csak megnézheti, hogy mi jöhet tovább. A legszugalmasabb körében szereti elképzelni egy hatalmas bionyomtatási iparágot, amely képes nagy és összetett szerveket megcsavarni, amelyek nélkül a test megbukik, mint például a máj vagy a vese. Az ipar teljesen elavulttá teheti a hagyományos átültetéseket - hosszú, gyakran halálos várakozási idővel és a szervek kilökődésének állandó kockázatával.
Teljes orvosi forradalom lenne. Mindent megváltoztat. És ha igaza van, akkor a Wake Forest, amelynek tisztító bionyomata, húsos füle, tarka vénái és artériái lehetnek, ahol az egész kezdődik.
Az a gondolat, hogy egy magunk törött darabja helyettesíthető egészséges darabokkal vagy valaki más darabjaival, évszázadok óta nyúlik vissza. Cosmas és Damian, a sebészek védőszentjei állítólag a nemrég elhunyt etiópiai mór lábát a III. Században egy fehér rómaira rögzítették, amelyet számos reneszánsz művész ábrázolt. A 20. századra az orvostudomány végre megkezdte a képzelet felzárkózását. 1905-ben Eduard Zirm a szemész sikeresen elvágta a szaruhártyát egy megsérült 11 éves fiútól, és egy 45 éves cseh farm munkás testébe emigrálta, akinek a szeme megsérült, miközben mészolt. Egy évtizeddel később, Sir Harold Gillies, akit néha a plasztikai sebészet alapító atyjának hívtak, az I. világháború alatt a brit katonáknál bőrátültetéseket végeztek.
De a fő szerv - az emberi működés szempontjából létfontosságú szerv - első sikeres átültetése 1954-ig nem történt meg, amikor a massachusettsi 23 éves Ronald Herrick egy egészséges veséjét iker testvérének, Richardnak adományozta. aki krónikus nephritises szenved. Mivel az azonos Herrick ikrek ugyanazt a DNS-t osztották, Joseph Murray, a Peter Bent Brigham Kórház sebésze (ma Brigham és Women néven ismert) meg volt győződve arról, hogy végül megkerüli a szervek kilökődésének problémáját.
Önéletrajzában, a lélek sebészete, Murray emlékeztette a diadal pillanatát. „A műtőben kollektív zaj történt, amikor óvatosan eltávolítottuk a bilincseket az újonnan a donor vesehez rögzített erekből. Ahogy a véráramlás helyreállt, Richard új vese elkezdett beszorulni és rózsaszínűvé vált ”- írta. „A környéken vigyorok voltak.” A Herricks-rel Murray alapvető fontosságú pontot bizonyított biológiai rövidlátásunkkal kapcsolatban, amely betekintést nyer a mai csúcstechnológiát képviselő biofejlesztésbe: Nem helyettesítheti a beteg saját genetikai anyagának felhasználását.
A műtéti tudomány fejlődésével és az immunszuppresszív kezelésekkel együtt, amelyek lehetővé tették a betegek számára idegen szervek felvételét, valójában minden, ami elérhetetlennek tűnt, valóra vált. Az első sikeres hasnyálmirigy-átültetést 1966-ban, az első szív- és májátültetést 1967-ben hajtották végre. 1984-ig a Kongresszus elfogadta a Nemzeti Szervátültetési Törvényt, amely létrehozta a szervek illesztésének nemzeti nyilvántartását, és arra törekedett, hogy biztosítsa a donorszervek tisztességes eloszlását. . Az ország egész területén található kórházakban az orvosok a lehető legkönnyebben közölték a híreket - a kínálat egyszerűen nem felel meg a keresletnek, meg kell várakoznia -, és sok esetben azt figyelték, ahogy a betegek meghalnak, és várják, hogy a nevük megjelölje a a lista tetején. Ez az alapvető probléma nem szűnt meg. Az Egyesült Államok Egészségügyi és Emberi Szolgáltatások Minisztériuma szerint napi 21 ember hal meg ebben az országban egyedül, szervre várva. "Számomra a kereslet nem volt elvont dolog" - mondta Atala a közelmúltban. „Nagyon valódi, szívszorító volt, és engem is vetett. Mindannyian arra késztettünk új javításokat találni. ”
Atala, aki 57 éves, vékony és kissé lehajolt vállú, barna haját sokkolta és könnyen megközelíthető - mindenkit arra buzdít, hogy hívja Tony-nak. Peruban született és Floridában nőtt fel, és az Atala diplomáját az orvos szakirányú szakirányú szakirányú képzésével kapta meg a Louisville Egyetemen. 1990-ben kétéves ösztöndíjat kapott a Harvard Orvostudományi Iskolával. (Ma a Wake Forestben még mindig hetente egy nappal blokkolja a betegeket.) Harvardon a fiatal tudósok új hullámához csatlakozott, akik úgy gondolták, hogy a szervadonor-hiány egyik megoldása lehet a laboratóriumban történő létrehozás, pótalkatrészek
Az első nagy projektjük között az volt, hogy megpróbálják megnövelni az emberi hólyagot - ez egy viszonylag nagy szerv, de üreges, funkciója meglehetősen egyszerű. Varrótűvel a biológiailag lebontható állványt kézzel varrja össze. Később urotélsejteket vett egy potenciális beteg húgyhólyagjából és húgycsatornájából, és szaporította azokat a laboratóriumban, majd a sejteket felvitte a szerkezetre. "Olyan volt, mint egy réteg torta sütése" - mondta nekem Atala. Egy rétegben csináltuk. És miután az összes sejt be volt vetve, aztán visszahelyeztük az inkubátorba, és hagytuk főzni. ”Néhány héten belül egy kicsi fehér gömb alakult ki, amely nem igazán hasonlított a valódi dologhoz.
1999 és 2001 között, a kutyákkal végzett vizsgálatok sorozatát követően, testreszabottan termelt hólyagot ültettek hét fiatal betegbe, akik spina bifida-t szenvedtek, ami egy olyan súlyosbító betegség, amely a hólyagok kudarcát okozta. 2006-ban a Lancet -ben egy sokrétű cikkben az Atala bejelentette, hogy hét év elteltével a biológiailag fejlett hólyagok rendkívül jól működnek. Ez volt az első alkalom, amikor a laboratóriumban nőtt szerveket sikeresen transzplantálták az emberekben. „Ez egy kis lépés abban, hogy továbblépjünk a sérült szövetek és szervek kicserélésében” - mondta Atala az akkori sajtóközleményben, visszhangzva Neil Armstrong szavait. Ez reprezentatív példa volt az Atala egyik elsődleges ajándékára. Ahogy David Scadden, a Massachusetts Általános Kórház regeneratív gyógyászati központjának igazgatója és a Harvardi őssejt-intézet társigazgatója elmondta, Atala „mindig is látnok volt. Mindig meglehetősen merész és elég hatékony volt abban, hogy felhívja a figyelmet a tudományra. ”
A hólyagok fontos mérföldkőnek számítottak, ám a betegek igénye szempontjából nem voltak különösebben magas rangúak. Ezen túlmenően, az Egyesült Államok Élelmezési és Gyógyszerészeti Igazgatósága által az ilyen eljárásokhoz megkövetelt többlépcsős jóváhagyási folyamat időt vehet igénybe. Az Atala által kifejlesztett hólyagok még nem kaptak jóváhagyást a széles körű használatra. "Amikor a regenerációs orvoslásról gondolkodik, akkor nem csak arra kell gondolkodnia, mi lehetséges, hanem mi is szükséges" - mondta nekem Atala. "Gondolkodnia kell:" Csak ennyi idő van, tehát mi fogja a lehető legjobban befolyásolni a legtöbb életet? ""
Atala számára a válasz egyszerű volt. A transzplantációs listán szereplő tíz betegből körülbelül nyolcnak van vese szüksége. Egy közelmúltbeli becslés szerint átlagosan négy és fél évig várnak donorra, gyakran súlyos fájdalomban. Ha Atala valóban meg akarta volna oldani a szervhiányos válságot, akkor nem volt lehetősége körülkerülni: foglalkoznia kellene a vesével.
Az 1980-as évek elején, amikor nagyrészt prototípusok építésének ipari eszközeként tekintették, a háromdimenziós nyomtatás több milliárd dolláros iparává nőtte ki magát, egyre bővülő potenciális alkalmazásokkal, a designer cipőktől a fogorvosokig. házi műanyag fegyverekhez. (Ma beléphet egy elektronikai áruházba, és kevesebb, mint 500 dollárért vásárolhat hordozható 3D-s nyomtatót.) Az első orvosi kutató, aki az élő anyagok felé ugrott, Thomas Boland volt, aki a Clemson Egyetem bioinžinész professzoraként a Dél-Karolina 2003-ban szabadalmat nyújtott be egy testreszabott tintasugaras nyomtatóhoz, amely képes emberi sejteket gélkeverékben kinyomtatni. Hamarosan az olyan kutatók, mint Atala, a gép saját verzióival foglalkoztak.
Atala számára az bionyomtatás ígéretének minden köze volt a méretarányhoz. Noha egy laboratóriumban sikeresen nőtt ki egy szervet, és emberre ültette át, a folyamat hihetetlenül időigényes volt, hiányzott a pontosság, a reprodukálhatóság alacsony volt, és az emberi hibák lehetősége mindenütt jelen volt.
A Wake Forestben, ahol Atala 2004-ben lett az intézet alapító igazgatója, kísérletezett a bőr, csont, izom, porc és nem utolsósorban a vese szerkezetének nyomtatásával. Néhány éven belül elég magabiztos volt a haladásában, hogy megmutassa. 2011-ben az Atala TED-beszélgetést tartott a biofejlesztésű szervek jövőjéről, amelyet azóta több mint kétmilliószor megtekintettek. Pliszt khakis és udvariasan csíkos gombnyakú pólót viselve beszélt a „súlyos egészségügyi válságról”, amelyet a szervhiány jelentett, részben a hosszabb élettartamunk eredményeként. Leírta az egészségügyi kihívásokat, amelyeket az innováció és a bevezetett laboratóriumi munka összegyűjtött: kidolgozza az állványokban való felhasználásra kerülő legjobb biológiai anyagokat, megtanulja, hogyan lehetne az emberi testön kívül szervspecifikus sejteket növeszteni és életben tartani. (Bizonyos sejtek - magyarázta - mint a hasnyálmirigy és a májé - továbbra is makacsul nehéz megnövekedni.)
És beszélt a bionyomtatásról, bemutatva néhány, a laboratóriumban dolgozó nyomtatójának videofelvételét, majd egy színpadon nyomtatót mutatva a színpadon, egy rózsaszínű gömb alakú tárgy építésével. Beszédének vége felé egyik kollégája egy nagy, főzőpohárral emelkedett ki, rózsaszín folyadékkal töltve.
Miközben a tömeg csendben ült, Atala elérte a főzőpoharat, és előhúzta azt, ami egy karcsú, túlméretes bab volt. A mesterlövész mesés kiállítása közben a kezét előrehúzta. "Valójában láthatod a vesét, ahogyan ma korábban nyomtattak" - mondta. A tömeg spontán tapsra szakadt. Másnap az Agence France-Presse vezetékes hírszervezet egy széles körben elterjedt cikkben összecsapta, hogy Atala „valódi vesét” nyomtatott egy gépen, amely „kiküszöböli a donorok szükségességét a szervátültetésnél”.
A jövő jött.
És akkor nem volt.
Valójában az, amit Atala a színpadon tartott, nem volt működő emberi vese. Inert, rendkívül részletes modell, íz volt abban, amit remélt, és azt gondolta, hogy az egyik nap a bionyomtatás elhozza. Ha figyelmesen figyelte az előadást, láthatja, hogy Atala soha nem ígérte, hogy az általa tartott működő szerv. Ennek ellenére a kritikusok felvetették azt a véleményüket, amelyet magas színvonalú speciális effektusoknak tekintenek.
Tavaly Jennifer Lewis, a harvardi anyagtudós és a bionyomtatás egyik vezető kutatója (szakterülete a vaszkularizált szövetek mérnöke) úgy tűnt, hogy Atala-t kritizálta a New Yorkerrel készített interjúban. „Azt hittem, hogy félrevezető” - mondta a TED-beszélgetésre hivatkozva. "Nem akarjuk hamis elvárásokat kelteni az emberek számára, és ez rossz mezőt ad a mezőnek."
A TED-beszélgetés után a Wake Forest sajtóközleményt adott ki, hangsúlyozva, hogy hosszú ideje várható, hogy egy bionyomtatott vese megjelenjen a piacon. Amikor megkérdeztem Atala-tól, hogy tanult-e valamit a vitából, elutasította a véleményét közvetlenül, rámutatva arra, hogy miért nem szeret időbélyegzőt helyezni az egyes projektekre. "Nem akarunk hamis reményt adni a betegeknek" - mondta.
A lerakódás jól szemlélteti a kutatók egyik legfontosabb kihívását, amelyek a regeneratív orvoslás területén a kutatók előtt állnak: lelkesedni szeretne mindent, ami lehetséges, mert az lelkesedés lefordíthat sajtóra, finanszírozásra és forrásokra. Ösztönözni szeretné a körülvevő embereket és a tudósok következő generációját. De nem akarja félrevezetni azt, ami valóban elérhető.
És amikor nagy, bonyolult szervekről van szó, a mezőnek még van útja. Ülj le egy ceruzával és egy darab papírral, és alig tudsz álmodozni valami építészetileg vagy funkcionálisan összetettebb dolgot, mint az emberi vese. Az ökölméretű szerv belseje szilárd szövetekből halad át, amelyeknek a vérereinek bonyolult autópálya-rendszere átmérője mindössze 0, 010 milliméter, és körülbelül egymillió nephronnak nevezett apró szűrő, amelyek egészséges folyadékokat juttatnak vissza a véráramot és a húgyhólyagba ürül vizelet formájában. A vese bioképes nyomtatásához képesnek kell lennie a működő vesejtek és nephronok ápolására és bejuttatására, és el kell ismernie azt is, hogy miként kell a szervet érrendszerrel feltölteni, hogy a szervet vért és tápanyagokat táplálják. szüksége van rá. És mindezt belülről kifelé kell építenie.
Ezért sok kutató vizsgálja azokat a lehetőségeket, amelyek nem foglalják magukban ezeket a szerkezeteket a semmiből, és inkább a természet által már megtervezett módon próbálják használni. A houstoni Texas Szív Intézetben Doris Taylor, az intézet regeneráló orvoslás kutatási programjának igazgatója kísérletezik a delluláris sertés szívvel - olyan szervekkel, amelyek kémiai fürdőjében megfosztották az izomtól és az összes többi élő szöveti sejttől, és csak a mögöttes kollagén mátrix. A dellularizált szerv sápadt és kísérteties - hasonlít egy olyan izzószálra, amely az oldatból leereszkedett, és amely egyszer készítette a fényt. De döntő jelentőségű, hogy a folyamat érintetlennek tartja a szerv belső építészetét, az érrendszert és az egészet.
Taylor azt reméli, hogy egy nap az emberi sejtekkel újratelepített delluláris sertés szíveket fogja használni transzplantációra emberi betegekben. Eddig csapata élő szarvasmarha-sejtekbe injektálta a szíveket, és tehenekbe helyezte őket, ahol sikeresen verték és pumpáltak vért a tehén eredeti, egészséges szívével. Taylor számára ez a megközelítés elárulja annak a kihívásnak a felfedezését, amellyel hihetetlenül finom felbontással nyomtathatják ki az érrendszeri hálózatokat. "A technikanak sokat kell fejlesztenie, mielőtt vese vagy szívét kinyomtathatnánk, vért kaphatnánk, és életben tarthatnánk" - mondja Taylor.
A Wake Forest kutatói szintén kísérleteznek az állati és az emberi barák dellularizált szerveivel. Valójában, bár Atala a pótló vesét Szent Grálnak látja, nem állítja, hogy az egyik építése másképp lesz, mint növekményes folyamat, különféle szögekből. Tehát miközben az intézet és másutt a kutatók javítják a szerv külső szerkezetének és belső architektúrájának nyomtatását, kísérletezik az érrendszer kinyomtatásának és növekedésének különböző módjait is. Ugyanakkor a csiszolási technikákat alkalmazzák az élő vesejtek termesztéséhez, amelyek az egész működéséhez szükségesek, beleértve egy új projektet a páciens egészséges szövetének biopsziájában vett vesesejtek szaporítására.
Amikor beszélgettünk, Atala hangsúlyozta, hogy célja az, hogy működőképes, nagy méretű szervet kapjon egy emberbe, akinek kétségbeesetten szüksége van rá, függetlenül attól, hogy a szerv biológiai nyomtatással van-e vagy sem. "Bármilyen technológiát igényel az odajutáshoz" - mondta.
És mégis gyorsan rámutatott, hogy az odajutás nem jelentéktelen: Végső soron azt szeretné megalapozni egy iparágnak, amely biztosítja, hogy senki sem - akár az elkövetkező évtizedekben, akár a 22. században - attól függően, hogy az optimizmusod szintje - valaha ismét életmentő szervre lesz szüksége. Ehhez nem mehet kézzel.
„Szüksége lesz egy olyan eszközre, amely képes újra és újra létrehozni ugyanolyan típusú orgonákat” - mondta nekem Atala. "Csakúgy, mint géppel készült."
Egy délután megálltam John Jackson, az intézet egyetemi docens íróasztala mellett. Jackson, 63 éves, szakmában kísérleti hematológus. Négy évvel ezelőtt érkezett a Wake Forestbe, és az intézetbe való költözését az összes következő generációs technológiájával hasonlította úgy, hogy „újra visszamennek az iskolába”.
Jackson felügyeli egy bőrcellás nyomtató kifejlesztését, amelyet arra terveztek, hogy egy sor élő bőrsejtet közvetlenül a betegre nyomtasson. - Mondjuk, hogy sérült a bőrünk - javasolta Jackson. „Beolvasta azt a sebt, hogy megkapja a hiba pontos méretét és formáját, és kap egy 3D-s képet a hibáról. Ezután kinyomtathatja a sejteket ”- amelyeket hidrogélben termesztenek -„ olyan pontos alakban, amire szüksége van, hogy illeszkedjen a sebhez. ”Jelenleg a nyomtató a bőr felső két rétegében lerakhatja a szöveteket, elég mélyen, hogy kezelhető legyen. és gyógyítani - a legtöbb égési seb. A laboratórium reméli, hogy mélyebben nyomtat a bőr felszíne alatt, és bonyolultabb bőrrétegeket nyomtat, ideértve a zsírszövet és a mélyen gyökerező tüszők.
Jackson becslése szerint a klinikai vizsgálatok az FDA jóváhagyásáig a következő öt évben kezdődhetnek. Időközben csapata elfoglalta a sertés bőrnyomtatójának tesztelését. Kihúzta egy nagy plakátot, amelyet táblákra osztottak. Az első egy részletes fénykép egy négyzet alakú sebből, körülbelül négy hüvelyk az egyik oldalán, amelyet a műszaki szakemberek vágtak a sertés hátára. (A sertéseket általános érzéstelenítés alá helyezték.) Ugyanazon a napon a kutatók sejteket nyomtak közvetlenül a sebbe - ez körülbelül 30 percig tartott. A nyomtatás utáni fényképeken eltérést lehet mutatni a színben és a textúrában: A terület szürkébb és tompább volt, mint a természetes sertéshús. De kevés puffadás történt, nincsenek emelt vagy megsemmisült hegszövetek, és idővel a gél többé-kevésbé teljesen beleolvadt a környező bőrbe.
A bőrcellás nyomtató az intézet számos aktív projektje, amely támogatást kap az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumától, beleértve az arc- és nemi sérülések szövetregenerálására irányuló kezdeményezéseket, amelyek mind a közelmúltbeli háborúk során sérült amerikai katonák körében endemikusak. Tavaly az Atala vezette kutatók bejelentették a betegek saját sejtjeivel tervezett vaginák sikeres beültetését négy olyan tinédzserben, akik Mayer-Rokitansky-Küster-Hauser szindrómának nevezett ritka reproduktív rendellenességben szenvednek. A Wake Forest a laboratóriumi körülmények között termesztett és dellularizált barlangbéli és anális sphinctereket is teszteli az állatokon, azzal a reménytel, hogy az elkövetkező öt évben emberi kísérleteket indíthat.
A periféria, a futurista William Gibson új regénye, aki a „kiber tér” fogalmát megalkotta és a digitális forradalom legnagyobb részét előre látta, egy olyan időben zajlik, amikor az emberek képesek „megcsinálni” - valószínűleg háromdimenziós nyomtatást - bármit, amire szükségük van. : drogok, számítógépek, ruházat. Csak a képzeletük korlátozza őket. És mégis Jackson plakátja fölé ragadva gondoltam, hogy még Gibson sem jósolta meg ezt: élő test, igény szerint.
Átmentem Atala irodájába. A napfény fröcskölt az egész padlón, és egy magas könyvespolcot készített, amelyen Atala két fiatal fia, valamint a Regeneratív orvoslás alapelvei című könyvének több példánya látható.
Egész reggel a műtőben volt (ő is az orvosi iskola urológusának elnöke), és nem számított arra, hogy késő este visszamenjen haza, de vidám volt és energiát öntött be. Megkérdeztem tőle, gondolkodott-e valaha a gyakorlatáról, és kizárólag a kutatásra összpontosítson.
Megrázta a fejét. "A nap végén gyógyszert folytattam a betegek gondozása érdekében" - mondta. „Szeretem ezt a kapcsolatot a családokkal és a betegekkel. De ugyanolyan fontos, hogy folyamatos kapcsolatot tartson vele azzal kapcsolatban, hogy mi a szükség. Mert ha először látom, hogy szükség van rá, ha szembe tudlak hozni a problémát - nos, tudom, hogy tovább dolgozom rajta, próbálom kitalálni. ”
