Yenilikçiler

Yakında Doktorunuz Talep Üzerine Bir İnsan Organını Basabilir | yenilik

Wake Forest Rejeneratif Tıp Enstitüsü'nün ikinci katında, asansör bankasından çok da uzak olmayan bir yerde, tıp tarihindeki harika anları tasvir eden soluk baskılardan oluşan bir koleksiyon var. Birinde, eski bir Babil eczacısı bir şişe ilaç tutuyor. Bir diğeri, Yunan hekim Hipokrat'ın MÖ beşinci yüzyılda bir hastayla ilgilendiğini gösteriyor. Baskılar, yarım yüzyıl önce, onları tarihi bir vurgu makarası olarak lanse eden ilaç şirketi Parke-Davis tarafından doktorlara dağıtıldı. Ancak, belki de gezegendeki en büyük tıbbi fütürist konsantrasyonuna ev sahipliği yapan Wake Forest'taki varlıklarını, nihai şaka olarak okumak zor değil: Ne kadar ilerlediğimize inanabiliyor musun?

Bu Hikayeden

Video için küçük resmi önizleyin

Yaşlanmayan Nesil

satın al

Kuzey Carolina'nın eski tütün kasabası Winston-Salem'deki enstitüyü ziyaret ettiğimde, beyaz önlüklü çalışanların karo zemin üzerinde bir ileri bir geri süzüldüğü havadar laboratuvarların yanından geçtim. Sanki bir sanat sergisi için düzenlenmiş gibi düzenlenmiş bir masanın üzerinde, menekşe ve çivit mavisi ve pamuk şeker tonlarında işlenmiş böbrek damarlarının örümcek gibi kalıpları yatıyordu. Koridorun aşağısında bir makine, biri fareden kesilmiş, diğeri biyomalzemelerden ve hücrelerden yapılmış iki takım kas tendonu aracılığıyla ara sıra elektrik akımlarını zapladı.





Young-Joon Seol adında bir araştırmacı, Bioprinting yazan bir odanın kapısında beni karşıladı. Karışık saçlı ve plastik çerçeveli gözlük takan Young-Joon, Güney Kore'de büyüdü ve Pohang'daki bir üniversitede makine mühendisliği eğitimi aldı. Wake Forest'ta, laboratuvarın özel yapım biyoyazıcıları, standart 3 boyutlu yazıcılarla hemen hemen aynı şekilde çalışan güçlü makineler ile çalışan bir grubun parçasıdır: Bir nesne, modelleme yazılımı kullanılarak taranır veya tasarlanır. Bu veriler daha sonra, üç boyutlu bir nesne ortaya çıkana kadar ardışık madde katmanlarını yerleştirmek için şırıngalar kullanan yazıcıya gönderilir. Geleneksel 3 boyutlu yazıcılar, plastik veya balmumunda çalışma eğilimindedir. Burada farklı olan şey, dedi Young-Joon, gözlüklerini burnuna doğru dürterek, canlı olan bir şeyi basabilme yeteneğimiz var.

Sağındaki makineyi işaret etti. Otoyoldaki dinlenme duraklarında bulduğunuz pençe oyunlarından birine çok benziyordu. Çerçeve ağır metaldi, duvarlar şeffaftı. İçinde arka arkaya dizilmiş altı şırınga vardı. Biri, basıldığında bir iskelenin (esas olarak iskeletin) birbirine kenetlenen yapısını oluşturacak biyouyumlu bir plastik tutuyordu. Diğerleri, büyümelerini desteklemek için insan hücreleri veya proteinleri içeren bir jel ile doldurulabilir.



beyinde korku nerede

Atala, özel olarak oluşturulmuş bir 3 boyutlu biyoyazıcıya yaslanıyor. Amerikalıların yüzde yetmiş dördü, biyomühendislik yapılmış organların teknolojinin 'uygun kullanımı' olduğunu düşünüyor. Tıp merkezleri tarafından kullanılan 3 boyutlu yazıcıların sayısının önümüzdeki beş yıl içinde ikiye katlanması bekleniyor.(Jeremy M. Büyük)

Enstitü gelecekte, bunun gibi yazıcılarda yapılan yapı iskelelerini, nakledilebilir vücut parçaları üretmek için canlı hücrelerle filizlendirmeyi umuyor.(Jeremy M. Büyük)

Bir çip üzerinde vücut teknolojisi olarak adlandırılan teknolojide, araştırmacılar, patojenlerin, ilaçların ve kimyasalların insan vücudu üzerindeki etkisini test etmek için, kan yerine geçen tüplerle birbirine bağlanan kırmızı çipler üzerinde dört küçük ölçekli laboratuvar mühendisliği organı kullanıyor.(Jeremy M. Büyük)



Kulak, laboratuvarların daha karmaşık yapılara doğru bir atlama taşı olarak ustalaşmaya çalıştığı ilk yapılardan biridir.(Jeremy M. Büyük)

Özel olarak oluşturulmuş 3 boyutlu biyoyazıcı, iskelenin birbirine kenetlenen yapısını oluşturmak için biyouyumlu bir plastik ile çalışır.(Jeremy M. Büyük)

Doku hücrelerinden arındırılmış bir 'hayalet' domuz kalbi. Bazı araştırmacılar, bu tür organları insan hücreleriyle tohumladıktan sonra insanlara nakletmeyi umuyor.(Teksas Kalp Enstitüsü)

Wake Forest Rejeneratif Tıp Enstitüsü'ndeki araştırmacılar, alt yüz ve sağ kulak için iskeleler (esas olarak iskeletler) oluştururlar.(Jeremy M. Büyük)

Sonunda 3 boyutlu yazıcıda yapılan bir nesne, kişinin doğduğu organ kadar hastanın vücudunun bir parçası haline gelecekti.(Jeremy M. Büyük)

Bir gün ilaçları test edebilecek bir cihaz, kalbin, karaciğerin, akciğerlerin ve kan damarlarının işlevini taklit eden laboratuvarda yetiştirilen minik organoidlere bir kan ikamesi dolaştırır.(Jeremy M. Büyük)

İskele yazdırılırken, amaçlanan bir hastadan alınan hücreler iskelenin üzerine ve içine yazdırılır; yapı bir inkübatöre yerleştirilir; hücreler çoğalır; ve prensipte nesne hastanın üzerine veya içine implante edilir. Zamanla nesne, hastanın doğduğu organlar kadar vücudunun bir parçası haline gelir. Zaten umut bu, dedi Young-Joon.

Young-Joon, yazıcılardan birini insan kulağı için iskele oluşturma sürecini başlatması için programlamıştı ve oda, yalnızca ara sıra yazıcıdan gelen soluk soluğunda kırılan rahatlatıcı bir elektronik gümbürtüyle doluydu - onu tutan basınçlı havanın serbest bırakılması. Çalışma. Cam kasanın içinden baktığımda, yapı iskelesinin derece derece küçük, narin, aşırı derecede oluştuğunu görebiliyordum. dürüst . İşlemin tamamlanması saatler alacağından, Young-Joon bana işlemem için bitmiş bir versiyon verdi. Hafifti; bir kelebek gibi avucumda dinlendi.

Kulağın dış yapısı, Wake Forest'taki enstitünün (ve diğer araştırma merkezlerinin) daha karmaşık olanlara doğru bir atlama taşı olarak ustalaşmaya çalıştığı ilk yapılardan biridir. Wake Forest çalışanları, laboratuvar hayvanlarına, çevre dokuda başarılı bir şekilde büyüdükleri biyo-baskılı deri, kulak, kemik ve kas implante ettiler.

Artan biyobaskı müjdecileri için -tıbbi tesislere gönderilen 3 boyutlu yazıcıların sayısının önümüzdeki beş yıl içinde iki katına çıkması bekleniyor- denemeler, ancak şimdi odaklanmaya başlayan bir dünyanın habercisi: hastaların olduğu bir dünya. Chevy'leri için yedek karbüratör sipariş ettikleri gibi, vücutları için yedek parça sipariş edin.

Pediatrik ürolog ve enstitü müdürü Anthony Atala, bilgisayar şirketinin tüketici ve üretici arasındaki ünlü doğrudan ilişki modeline atıfta bulunarak, bunu Dell modeli gibi düşünün, dedi. Araştırma merkezinin dördüncü katında Atala'nın ofisinde oturuyorduk. Hücreleri işlemek, yapılar oluşturmak, doku oluşturmak için var olan şirketleriniz olurdu. Cerrahınız bir CT taraması ve doku örneği alıp o şirkete gönderebilir, dedi. Bir hafta kadar sonra, bir organ, implantasyona hazır bir şekilde FedEx aracılığıyla steril bir kap içinde gelecekti. Yakında, değişiklik-o : Benden -sizden- sipariş üzerine yapılmış yeni bir parçam.

Atala, ilginç olan şey, gerçek cerrahi zorlukların olmamasıdır. Tasarlanmış dokunun ilk etapta doğru şekilde çalıştığından emin olmak için üstesinden gelmeniz gereken yalnızca teknolojik engeller vardır.

Deri, dış kulak, boru şeklindeki trakea gibi basit organlarla yakınlaşıyoruz. Aynı zamanda Atala da bundan sonra ne olabileceğini düşünmeden edemiyor. En iyimser haliyle, karaciğer ya da böbrek gibi vücudun başarısız olacağı büyük ve karmaşık organları harekete geçirebilecek geniş bir biyo-baskı endüstrisi tasavvur etmeyi seviyor. Uzun, genellikle ölümcül bekleme süreleri ve her zaman mevcut olan organ reddi riski ile geleneksel nakilleri tamamen geçersiz kılabilecek bir endüstri.

Tam bir tıp devrimi olurdu. Her şeyi değiştirirdi. Ve eğer haklıysa, mırıldanan biyoyazıcıları, etli kulakları ve çok renkli damarları ve atardamarlarıyla Wake Forest, her şeyin başladığı yer olabilir.

Kendimizden kopan bir parçanın sağlıklı bir parçayla ya da başkasından bir parçayla değiştirilebileceği fikri yüzyıllar öncesine uzanıyor. Cerrahların koruyucu azizleri olan Cosmas ve Damian'ın, yakın zamanda ölen Etiyopyalı bir Moor'un bacağını, çok sayıda Rönesans sanatçısı tarafından tasvir edilen bir konu olan MS üçüncü yüzyılda beyaz bir Romalıya bağladıkları iddia edildi. 20. yüzyıla gelindiğinde, tıp nihayet hayal gücünü yakalamaya başlamıştı. 1905'te göz doktoru Eduard Zirm, 11 yaşındaki yaralı bir çocuğun korneasını başarıyla kesti ve onu kireç dökerken gözleri hasar gören 45 yaşındaki bir Çek tarım işçisinin vücuduna yerleştirdi. On yıl sonra, bazen plastik cerrahinin kurucu babası olarak adlandırılan Sir Harold Gillies, I. Dünya Savaşı sırasında İngiliz askerlerine deri nakli yaptı.

Ancak büyük bir organın (insan işlevi için hayati önem taşıyan bir organ) ilk başarılı nakli 1954'te Massachusetts'ten 23 yaşındaki Ronald Herrick'in sağlıklı böbreklerinden birini ikiz kardeşi Richard'a bağışladığı zamana kadar gerçekleşmedi. kim kronik nefrit hastasıydı. Tek yumurta ikizleri aynı DNA'yı paylaştığı için, Peter Bent Brigham Hastanesi'nde (bugün Brigham ve Kadınlar Hastanesi olarak bilinir) cerrah olan Joseph Murray, organ reddi sorununun etrafında bir son bulduğuna ikna olmuştu.

Otobiyografisinde, Ruh Ameliyatı Murray zafer anını hatırladı. Donör böbreğine yeni takılan damarlardaki klempleri nazikçe çıkarırken ameliyathanede toplu bir sessizlik oldu. Kan akışı düzelirken, Richard'ın yeni böbreği tıkanmaya ve pembeye dönmeye başladı, diye yazdı. Etrafta sırıtışlar vardı. Murray, Herricks ile biyolojik miyopumuz hakkında önemli bir noktayı kanıtlamıştı; günümüzün en ileri biyomühendisliğinin çoğunu yönlendiren bir kavrayış: Hastanın kendi genetik materyalini kullanmanın yerini hiçbir şey tutamaz.

Cerrahi bilimi, hastaların yabancı organları kabul etmesine izin veren immünosupresif tedavilerle birlikte geliştikçe, bir zamanlar ulaşılmaz görünen şey gerçek oldu. İlk başarılı pankreas nakli 1966'da, ilk kalp ve karaciğer nakilleri 1967'de gerçekleştirildi. 1984'te Kongre, organ eşleştirme için ulusal bir kayıt oluşturan ve donör organların adil bir şekilde dağıtılmasını sağlamaya çalışan Ulusal Organ Nakli Yasası'nı kabul etmişti. . Ülke çapındaki hastanelerde doktorlar haberi ellerinden geldiğince nazik bir şekilde verdi. Arz sadece talebi karşılamıyor, beklemeniz gerekecek -ve çoğu durumda hastaların isimlerinin listenin başına geçmesini beklerken öldüklerini izlediler. Bu temel sorun ortadan kalkmadı. ABD Sağlık ve İnsani Hizmetler Departmanına göre, bu ülkede her gün sadece 21 kişi organ beklerken ölüyor. Atala, geçenlerde bana talebin soyut bir şey olmadığını söyledi. Çok gerçekti, yürek parçalayıcıydı ve beni etkiledi. Hepimizi yeni düzeltmeler bulmaya itti.

57 yaşındaki Atala, ince ve hafif kambur omuzlu, bir tutam kahverengi saçlı ve yumuşak başlı, herkesi ona Tony demeye teşvik ediyor. Peru'da doğup Florida'da büyüyen Atala, Louisville Üniversitesi'nde MD ve üroloji alanında uzmanlık eğitimini aldı. 1990'da Harvard Tıp Okulu'ndan iki yıllık bir burs aldı. (Bugün, Wake Forest'ta hastaları görmek için hala haftada en az bir gün blok yapıyor.) Harvard'da, organ bağışçısı sıkıntısına bir çözüm bulunmasının bir laboratuvarda yaratılabileceğine inanan yeni bir genç bilim adamları dalgasına katıldı, yedek parçalardan.

İlk büyük projeleri arasında bir insan mesanesi büyütmeye çalışmak vardı - nispeten büyük bir organ, ancak içi boş, işlevi oldukça basit. Biyobozunur bir yapı iskelesini elle dikmek için bir dikiş iğnesi kullandı. Daha sonra potansiyel bir hastanın mesane ve idrar yollarından ürotelyal hücreleri alıp laboratuvarda çoğalttı, ardından hücreleri yapıya uyguladı. Atala, bana kat kat pasta pişirmek gibi olduğunu söyledi. Her seferinde bir katman yaptık. Ve tüm hücreleri tohumladıktan sonra onları tekrar kuluçka makinesine koyduk ve pişmeye bıraktık. Birkaç hafta içinde, gerçeğinden pek de farklı olmayan küçük beyaz bir küre ortaya çıktı.

1999 ve 2001 yılları arasında, köpekler üzerinde yapılan bir dizi testten sonra, mesanelerinin bozulmasına neden olan, zayıflatıcı bir hastalık olan spina bifidadan mustarip yedi genç hastaya özel olarak yetiştirilmiş mesaneler nakledildi. 2006'da, çok müjdeli bir gazetede lanset Atala, yedi yıl sonra biyomühendislikli mesanelerin oldukça iyi çalıştığını duyurdu. Laboratuarda yetiştirilen organların ilk kez insanlara başarıyla nakledilmesiydi. Atala, o dönemde bir basın açıklamasında Neil Armstrong'un sözlerini yineleyerek, bu, hasarlı doku ve organları değiştirmede ilerleme yeteneğimizde küçük bir adımdır, dedi. Atala'nın başlıca hediyelerinden birinin temsili bir örneğiydi. Massachusetts General Hospital Rejeneratif Tıp Merkezi direktörü ve Harvard Kök Hücre Enstitüsü eş direktörü David Scadden'in bana söylediği gibi, Atala her zaman bir vizyoner olmuştur. Her zaman oldukça cesurdu ve bilime dikkat çekme konusunda oldukça etkiliydi.

Louisiana satın alımı ne kadardı?

Mesaneler önemli bir dönüm noktasıydı, ancak hasta talebi açısından özellikle üst sıralarda yer almıyorlardı. Ayrıca, ABD Gıda ve İlaç Dairesi'nin bu tür işlemler için gerektirdiği çok aşamalı onay süreci zaman alabilir. Bugün Atala'nın tasarladığı mesaneler, yaygın kullanım için henüz onay almadı. Atala, rejeneratif tıbbı düşündüğünüzde, sadece neyin mümkün olduğunu değil, neyin gerekli olduğunu da düşünmeniz gerektiğini söyledi. 'Yalnızca bu kadar zamanım var, öyleyse çoğu yaşam üzerinde mümkün olan en büyük etkiyi ne yapacak?'

Atala için cevap basitti. Bir nakil listesindeki on hastadan yaklaşık sekizinin böbreğe ihtiyacı var. Yakın tarihli bir tahmine göre, genellikle ciddi acı içinde bir donör için ortalama dört buçuk yıl bekliyorlar. Atala gerçekten organ kıtlığı krizini çözmek istiyorsa, bunun bir yolu yoktu: Böbrekle uğraşmak zorunda kalacaktı.

1980'lerin başlarında, büyük ölçüde prototip oluşturmak için endüstriyel bir araç olarak görüldüğü zaman, 3-D baskı, tasarımcı ayakkabılarından diş kronlarına kadar sürekli genişleyen potansiyel uygulama yelpazesiyle milyarlarca dolarlık bir endüstri haline geldi. ev yapımı plastik silahlara. (Bugün, bir elektronik mağazasına girebilir ve 500 dolardan daha düşük bir fiyata taşınabilir bir 3 boyutlu yazıcı satın alabilirsiniz.) Canlı maddeye sıçrayan ilk tıbbi araştırmacı, Clemson Üniversitesi'nde biyomühendislik profesörü iken, Thomas Boland'dı. Güney Carolina, 2003 yılında, insan hücrelerini bir jel karışımında basabilen özelleştirilmiş bir mürekkep püskürtmeli yazıcı için patent başvurusunda bulundu. Kısa süre sonra Atala gibi araştırmacılar makinenin kendi versiyonlarını kurcalamaya başladılar.

Atala için biyobaskı vaadi, ölçekle ilgili her şeye sahipti. Laboratuarda bir organı başarıyla büyütüp bir insana nakletmesine rağmen, süreç inanılmaz derecede zaman alıcıydı, kesinlik yoktu, tekrarlanabilirlik düşüktü ve insan hatası olasılığı her yerdeydi.

Atala'nın 2004 yılında enstitünün kurucu direktörü olduğu Wake Forest'ta cilt, kemik, kas, kıkırdak ve en az değil, böbrek yapılarını basmaya başladı. Birkaç yıl içinde, gösterdiği ilerlemeden yeterince emindi. 2011'de Atala, o zamandan beri iki milyondan fazla kez izlenen biyomühendislik organlarının geleceği hakkında bir TED Konuşması verdi. Pileli khakis ve zarif çizgili düğmeli bir gömlek giyerek, kısmen daha uzun yaşam süremizin bir sonucu olarak organ kıtlığının neden olduğu büyük sağlık krizinden bahsetti. İnovasyonun ve inatçı laboratuvar çalışmasının özetle üstesinden geldiği tıbbi zorlukları anlattı: İskelelerde kullanım için en iyi biyomateryalleri tasarlamak, insan vücudunun dışında organa özgü hücrelerin nasıl büyütüleceğini ve onları canlı tutmayı öğrenmek. (Pankreas ve karaciğerdeki gibi bazı hücrelerin büyümesi inatla zor olduğunu açıkladı.)

Ve biyobaskıdan bahsetti, laboratuvarda çalışan birkaç yazıcısının bir videosunu gösterdi ve ardından sahnede arkasındaki pembemsi küresel bir nesne yapmakla meşgul bir yazıcıyı ortaya çıkardı. Konuşmasının sonuna doğru, meslektaşlarından biri pembe bir sıvıyla dolu büyük bir beherle ortaya çıktı.

Kalabalık sessizce otururken, Atala behere uzandı ve yapışkan, büyük boy bir fasulye gibi görünen şeyi çıkardı. Ustaca bir şovmenlik gösterisiyle, nesneyi avuç içleriyle ileriye doğru tuttu. Aslında böbreği bugün erken basıldığı gibi görebilirsiniz, dedi. Kalabalık kendiliğinden alkışlamaya başladı. Ertesi gün, haber ajansı Agence France-Presse, Atala'nın organ nakli söz konusu olduğunda bağışçı ihtiyacını ortadan kaldıran bir makinede gerçek bir böbreği bastığını geniş çapta yayılan bir makalede fışkırdı.

Gelecek geliyordu.

Ve sonra değildi.

Aslında Atala'nın sahnede tuttuğu şey çalışan bir insan böbreği değildi. Hareketsizdi, son derece ayrıntılı bir modeldi, umduğu ve biyobaskıcılığın bir gün getireceğini düşündüğü şeyin tadına vardı. Sunumu dikkatlice izlerseniz, Atala'nın elindekinin çalışan bir organ olduğuna dair hiçbir söz vermediğini görebilirdiniz. Yine de eleştirmenler, özel efektlerde yüksek dereceli bir alıştırma olarak gördükleri şeye atladılar.

Geçen yıl Harvard'da malzeme bilimcisi ve biyobaskı alanında önde gelen bir araştırmacı olan Jennifer Lewis (uzmanlık alanı damarlı doku mühendisliğidir) ile yaptığı bir röportajda Atala'yı eleştiriyor gibiydi. New Yorklu . Yanıltıcı olduğunu düşündüm, dedi TED Talk'a atıfta bulunarak. İnsanlara yanlış beklentiler vermek istemiyoruz ve bu sahaya kötü bir isim veriyor.

TED Talk'un ardından Wake Forest, biyo-baskılı bir böbreğin piyasaya çıkmasının uzun zaman alacağını vurgulayan bir basın açıklaması yayınladı. Atala'ya tartışmadan bir şey öğrenip öğrenmediğini sorduğumda, doğrudan yorum yapmayı reddetti, bunun yerine belirli bir projeye neden zaman damgası koymaktan hoşlanmadığını belirtti. Hastalara boş umut vermek istemiyoruz, dedi bana.

Tozlanma, rejeneratif tıp alanındaki araştırmacıların karşılaştığı temel zorluklardan birini net bir şekilde gösteriyordu: Neyin mümkün olduğu konusunda coşkuyu körüklemek istiyorsunuz, çünkü coşku basına, finansmana ve kaynaklara dönüşebilir. Çevrenizdeki insanlara ve gelecek nesil bilim insanlarına ilham vermek istiyorsunuz. Ancak gerçekçi bir şekilde ulaşılabilecek olanı yanlış tanıtmak istemezsiniz.

Büyük, karmaşık organlar söz konusu olduğunda, alanın daha gidecek çok yolu var. Bir kalem ve bir kağıt parçası ile oturun ve insan böbreğinden daha mimari veya işlevsel olarak daha karmaşık bir şey hayal edemezsiniz. Yumruk büyüklüğündeki organın içi, çapı 0.010 milimetre kadar küçük olan karmaşık bir kan damarı sistemi tarafından kat edilen katı dokulardan ve sağlıklı sıvıları geri gönderen nefronlar olarak bilinen yaklaşık bir milyon küçük filtreden oluşur. kan dolaşımı ve atıklar idrar şeklinde mesaneye iner. Bir böbreğin biyo-baskısını yapabilmek için, sadece işleyen böbrek hücrelerini ve nefronları yetiştirebilmeniz ve tanıtabilmeniz değil, aynı zamanda organı kan ve besinlerle beslemek için bir damar sistemini nasıl dolduracağınızı da öğrenmiş olmanız gerekir. ihtiyacı var. Ve hepsini içeriden dışarıya inşa etmeniz gerekecek.

Bu nedenle birçok araştırmacı, bu yapıları sıfırdan yazdırmayı içermeyen seçenekleri araştırıyor, bunun yerine zaten doğa tarafından tasarlanmış olanları kullanmaya çalışıyor. Enstitünün rejeneratif tıp araştırma programının yöneticisi olan Doris Taylor, Houston'daki Texas Heart Institute'de hücresizleştirilmiş domuz kalpleri üzerinde deneyler yapıyor. altta yatan kolajen matrisi. Hücresizleştirilmiş bir organ solgun ve hayalet gibidir - bir zamanlar onu parlatan çözeltiden boşaltılmış bir parıltı çubuğuna benzer. Ama en önemlisi, süreç organın iç mimarisini, damar sistemini ve her şeyi olduğu gibi bırakır.

Taylor, bir gün insan hastalarında nakil için insan hücreleriyle yeniden doldurulan hücresizleştirilmiş domuz kalplerini kullanmayı umuyor. Ekibi şimdiye kadar kalplere canlı sığır hücreleri enjekte etti ve onları ineklere yerleştirdi, burada başarılı bir şekilde dövdüler ve ineklerin orijinal, sağlıklı kalbinin yanında kan pompaladılar. Taylor için bu yaklaşım, vasküler ağların gerektirdiği inanılmaz derecede iyi çözünürlükte yazdırmanın yollarını bulmanın zorluklarını ortadan kaldırıyor. Taylor, bir böbreği veya kalbi biyo-baskı yapabilmemiz ve ona kan alabilmemiz ve onu canlı tutabilmemiz için teknolojinin büyük ölçüde gelişmesi gerekecek, diyor Taylor.

Wake Forest'taki araştırmacılar ayrıca hem hayvan hem de insan kadavralarından hücresizleştirilmiş organlarla deneyler yapıyorlar. Aslında Atala, yedek böbreği Kutsal Kase olarak görse de, bir tane inşa etmenin çeşitli açılardan üstlenilen aşamalı bir süreçten başka bir şey olacağını iddia etmiyor. Bu nedenle, enstitüdeki ve başka yerlerdeki araştırmacılar, organın dış yapısını ve iç mimarisini basmak için çalışırken, aynı zamanda kan damarlarını basmak ve büyütmek için farklı yollar deniyorlar. Aynı zamanda, bir hastanın sağlıklı dokusunun biyopsisinden alınan böbrek hücrelerini çoğaltmaya yönelik yeni bir proje de dahil olmak üzere, her şeyin işe yaraması için gerekli olan canlı böbrek hücrelerini yetiştirme tekniklerini geliştiriyorlar.

Konuştuğumuzda Atala, amacının, biyolojik baskılı olsun ya da olmasın, ona umutsuzca ihtiyacı olan bir insana, işleyen, tasarlanmış büyük bir organ kazandırmak olduğunu vurguladı. Oraya ulaşmak için hangi teknoloji gerekiyorsa, dedi.

Yine de oraya nasıl gideceğinizin önemsiz olmadığını belirtmekte gecikmedi: Nihayetinde, gelecek on yıllarda ya da 22. yüzyılda, sektöre bağlı olarak hiç kimsenin gitmemesini sağlayacak bir endüstrinin temellerini atmak istiyorsunuz. iyimserlik seviyeniz - bir daha asla hayat kurtaran bir organ isteyeceksiniz. Bunu yapmak için, elle gidemezsiniz.

Atala, bana defalarca aynı tür organı tekrar tekrar oluşturabilecek bir cihaza ihtiyacınız olacağını söyledi. Tıpkı makine yapımı gibi.

Bir öğleden sonra, enstitüde doçent olan John Jackson'ın masasına uğradım. 63 yaşındaki Jackson, ticari olarak deneysel bir hematologdur. Dört yıl önce Wake Forest'a geldi ve tüm yeni nesil teknolojisiyle enstitüye taşınmayı tekrar okula geri dönmek olarak nitelendirdi.

Jackson, bir dizi canlı cilt hücresini doğrudan bir hastaya basmak için tasarlanmış bir cilt hücresi yazıcısının geliştirilmesini yönetiyor. Jackson, cildinde bir yaralanma olduğunu söyle, diye önerdi. Kusurun tam boyutunu ve şeklini almak için o yarayı tarardınız ve kusurun 3 boyutlu bir görüntüsünü alırsınız. Daha sonra, bir hidrojel içinde büyütülen hücreleri, yaraya tam olarak uymanız gereken şekilde yazdırabilirsiniz. Şu anda yazıcı, dokuları derinin en üst iki katmanına, çoğu yanık yarasını tedavi edecek ve iyileştirecek kadar derin bırakabilir. Sonuç olarak, laboratuvar cilt yüzeyinin altında daha derin baskılar yapmayı ve yağ dokusu ve derin köklü saç kökleri de dahil olmak üzere daha karmaşık cilt katmanları yazdırmayı umuyor.

Jackson, klinik araştırmaların FDA onayı bekleyen önümüzdeki beş yıl içinde başlayabileceğini tahmin ediyor. Bu arada ekibi deri yazıcıyı domuzlar üzerinde test etmekle meşguldü. Panellere bölünmüş büyük bir posteri açtı. İlkinde, teknisyenlerin bir domuzun sırtını kestiği, bir tarafı yaklaşık dört inç olan kare bir yaranın ayrıntılı bir fotoğrafı vardı. (Domuzlar genel anestezi altına alınmıştı.) Aynı gün, araştırmacılar yaklaşık 30 dakika süren bir işlemle doğrudan yaranın üzerine hücreler yazdırdılar. Baskı sonrası fotoğraflarda, renk ve dokuda bir tutarsızlık fark edebilirsiniz: Alan, doğal domuz etinden daha gri ve daha mattı. Ama çok az büzülme vardı, kabarmış ya da çıkıntılı yara dokusu yoktu ve zamanla jel, çevredeki deriye az ya da çok tamamen eridi.

Cilt hücresi yazıcısı, her ikisi de son savaşlarda yaralanan Amerikan askerleri arasında endemik olan yüz ve genital yaralanmalar için doku yenileme girişimleri de dahil olmak üzere ABD Savunma Bakanlığı'ndan fon alan enstitüdeki birkaç aktif projeden biri. Geçen yıl, Atala liderliğindeki araştırmacılar, Mayer-Rokitansky-Küster-Hauser sendromu adı verilen nadir bir üreme bozukluğundan mustarip dört gençte hastaların kendi hücreleri kullanılarak tasarlanan vajinaların başarılı bir şekilde implantasyonunu duyurdu. Wake Forest ayrıca, önümüzdeki beş yıl içinde insan denemelerine başlama umuduyla, hayvanlar üzerinde laboratuarda yetiştirilen ve hücresizleştirilmiş kadavra penislerini ve anal sfinkterleri test ediyor.

periferik Siber uzay terimini türeten ve dijital devrimin çoğunu öngören fütürist William Gibson'ın yeni romanı, insanların ihtiyaç duydukları her şeyi (esas olarak 3 boyutlu baskıyı) üretebildiği bir zamanda geçiyor: ilaçlar, bilgisayarlar, giysiler. . Sadece hayal güçleriyle sınırlıdırlar. Yine de Jackson'ın posterine kamburlaşmışken, Gibson'ın bile bunu tahmin etmediğini düşünürken buldum: canlı et, talep üzerine.

Atala'nın ofisine doğru yürüdüm. Güneş ışığı yere sıçradı ve Atala'nın iki küçük oğlunun fotoğraflarını ve ders kitabının birkaç kopyasını gösteren uzun bir kitap rafı seti. Rejeneratif Tıp İlkeleri .

Bütün sabah ameliyathanedeydi (aynı zamanda tıp fakültesinin üroloji başkanıdır) ve akşam geç saatlere kadar eve dönmeyi beklemiyordu, ama neşeliydi ve enerji dolu bir sesle kükredi. Ona pratiğini bırakmayı ve yalnızca araştırmaya odaklanmayı düşünüp düşünmediğini sordum.

Kafasını salladı. Günün sonunda, hastalara bakmak için ilaca gittim, dedi. Aileler ve hastalarla bu ilişkiye sahip olmayı seviyorum. Ama aynı derecede önemli, bana ihtiyacın ne olduğu konusunda temasta kalmamı sağlıyor. Çünkü bu ihtiyacı ilk elden görürsem, sorunla yüzleşebilirsem - yani, üzerinde çalışmaya devam edeceğimi biliyorum, anlamaya çalışmaya devam edeceğim.





^