https://frosthead.com

Ilmuwan Menggunakan Jaringan Manusia untuk 3-D Mencetak Jantung Mungil

Para peneliti telah berhasil mencetak jantung miniatur 3-D lengkap dengan sel, pembuluh darah, ventrikel dan bilik. Organ rekayasa - dibuat menggunakan "tinta" yang terbuat dari sel-sel pasien dan bahan biologis, menurut Bloomberg Michael Arnold - menandai pertama kalinya para ilmuwan bergerak melampaui pencetakan jaringan sederhana yang kekurangan pembuluh darah.

Prototipe yang mengesankan, yang baru saja dijelaskan dalam Advanced Science, kira-kira seukuran jantung kelinci. Namun, penulis utama Tal Dvir dari Universitas Tel Aviv menjelaskan dalam sebuah pernyataan, "hati manusia yang lebih besar membutuhkan teknologi yang sama, " meningkatkan harapan bahwa teknik tersebut pada akhirnya dapat disesuaikan untuk membuat tambalan jantung fungsional atau bahkan memberi daya pada transplantasi organ penuh.

Seperti dilaporkan Yasemin Saplakoglu dari Live Science, para peneliti Israel membangun jantung seukuran anggur dengan mengekstraksi sampel jaringan lemak dari seorang pasien dan kemudian memisahkan jaringan ini menjadi sel-sel komponennya. Setelah mengubah fungsi sel menggunakan rekayasa genetika dan mengubah bahan non-seluler menjadi gel bio-tinta, tim memindahkannya ke printer 3-D yang diprogram untuk mencetak jantung yang dimodelkan pada CT scan dan rendering artis. Tiga hingga empat jam kemudian, hati mungil itu sudah siap — meski masih belum berfungsi.

Sebelum membujuk organ untuk “hidup, ” atau semacamnya, Arnold mencatat bahwa para ilmuwan perlu menunggu sekitar satu bulan untuk sel-sel menjadi matang. Saat ini, Delphine Matthieussent melaporkan untuk Agence France-Presse, sel dapat berkontraksi, tetapi mereka tidak memiliki kemampuan untuk memompa. Menurut Saplakoglu, sel-sel jantung harus "berdetak serempak" agar dapat memompa darah secara efisien ke seluruh tubuh. Setelah prestasi ini tercapai, Dvir mengatakan kepada AFP, tim berharap untuk mentransplantasikan hati cetak 3-D ke subyek hewan.

Teknologi ini masih jauh dari siap untuk diuji pada manusia, tetapi sebagai rekan penulis studi Assaf Shapira, juga dari Tel Aviv University, mengatakan Live Science, hati yang dicetak 3-D suatu hari dapat membantu menambah jumlah organ donor yang tersedia untuk transplantasi. Mengingat fakta bahwa organ buatan tersebut akan dipersonalisasi untuk setiap pasien, proses tersebut akan menghindari risiko yang terkait dengan penolakan sistem kekebalan terhadap jaringan asing yang ditransplantasikan.

Penyakit jantung adalah penyebab utama kematian di Amerika Serikat, merenggut nyawa lebih dari 600.000 pria dan wanita setiap tahun. Seringkali, Aristos Georgiou melaporkan kepada Newsweek, satu-satunya pengobatan untuk gagal jantung lanjut adalah transplantasi jantung. Sayangnya, donor jantung — dan donor organ pada umumnya — tidak tersedia.

Di sinilah obat regeneratif berperan: Seperti pernyataan yang diuraikan, “Pasien tidak perlu lagi menunggu transplantasi atau minum obat untuk mencegah penolakannya. Alih-alih, organ yang dibutuhkan akan dicetak, sepenuhnya dipersonalisasi untuk setiap pasien. "

Namun, sebelum visi ini menjadi kenyataan, para ilmuwan perlu mencari cara untuk mencetak ukuran penuh, jantung yang berfungsi — pertanyaan yang menakutkan mengingat fakta bahwa operasi seperti itu akan membutuhkan "miliaran sel, " menurut Arnold dari Bloomberg ., berbeda dengan jutaan jantung mini yang relatif remeh. Selain itu, Camila Hochman Mendez, seorang peneliti di Texas Heart Institute yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan kepada Saplakoglu dari Live Science, mencetak organ dengan resolusi lebih tinggi yang mampu membawa oksigen dan nutrisi yang cukup untuk mendukung tubuh manusia akan memakan waktu berbulan-bulan, mencakup periode waktu yang lama sel-sel kemungkinan tidak akan mampu bertahan.

Sam Pashneh-Tala dari Universitas Sheffield, seorang ahli yang juga tidak terlibat dalam penelitian baru, mencirikan hati sebagai "barang pameran" dalam wawancara dengan Georgiou dari Newsweek .

"Konstruksi ini tidak menunjukkan fungsi apa pun sebagai hati, " kata Pashneh-Tala. "... Pendekatan yang diuraikan tentu menarik, tetapi penelitian itu sendiri menyoroti bahwa beberapa tantangan tetap ada sebelum jantung yang dicetak 3-D bisa menjadi pilihan klinis yang layak untuk pengobatan kegagalan organ."

Dvir lebih optimis tentang temuan tim. Meskipun ia mengakui perlunya "mengembangkan jantung yang dicetak lebih jauh, " ia menyimpulkan, "Mungkin, dalam sepuluh tahun, akan ada percetakan organ di rumah sakit terbaik di seluruh dunia, dan prosedur ini akan dilakukan secara rutin."

Ilmuwan Menggunakan Jaringan Manusia untuk 3-D Mencetak Jantung Mungil