W połowie kwietnia świat obiegła informacja, że zespół badawczy z Instytutu Medycyny Regeneracyjnej Szkoły Medycznej Wake Forest w USA wydrukował na drukarce 3D miniaturowe serce i wątrobę. Choć brzmi to nieprawdopodobnie, wykorzystanie technologii drukowania w trzech wymiarach może przyczynić się do zaprzestania używania zwierząt laboratoryjnych nie tylko w medycynie regeneracyjnej, lecz także w toksykologii.
Prace nad szerokim zastosowaniem drukarek 3D trwają w Instytucie od 2013 roku. Do tej pory za pomocą tej metody udało się zrekonstruować spore powierzchnie uszkodzone (np. w wyniku oparzeń) skóry, pęcherz, cewkę moczową, moczowód, pochwę, serce i wątrobę. Na tym jednak nie koniec – instytut prowadzi także badania nad regeneracją żył, nerwów, mięśni, ucha oraz palca.
Na czym polega technika wytwarzania tzw. organoidów? Pierwszym etapem jest wykonanie biopsji i pobranie komórek danego narządu. Komórki następnie namnaża się w warunkach in vitro. Celem poznania trójwymiarowej struktury danego narządu wykonuje się tomografię komputerową, po czym za pomocą drukarki 3D drukuje się trójwymiarowe swoiste „rusztowanie”, na które aplikuje się namnożone komórki. Metoda ta wykorzystuje zdolność komórek do swojego podziału, czyli tzw. proliferacji. Komórki umieszczone na trójwymiarowym rusztowaniu dzielą się, odtwarzając strukturę organu z którego pochodzą. Dzięki temu, po kilku tygodniach od aplikacji na rusztowanie, można uzyskać zregenerowany organ.
Dzięki opisanej metodzie pobranie komórki bezpośrednio od pacjenta umożliwia odtwarzanie w laboratorium skomplikowanych struktur tkanek i narządów, które można wykorzystywać bezpośrednio w medycynie regeneracyjnej lub po połączeniu z innymi organami bądź mikrochipami (tzw. techniki organ-on-a-chip, albo human-on-a-chip) do przewidywania wpływu substancji chemicznych i biologicznych na organizm oraz do testowania efektywności nowoczesnych terapii. W praktyce oznacza to odchodzenie od modeli zwierzęcych, czyli zaprzestanie wykorzystywania zwierząt do tego typu badań.
Takie informacje cieszą nas najbardziej, ponieważ udowadniają, że możliwy jest etyczny rozwój medycyny i analityki medycznej. Bez bezsensownego i zupełnie zbędnego cierpienia zwierząt.
Magdalena Brzezińska
12.06.2015