Trapus, bet protingas
Žmogus – protingiausia būtybė Žemėje, tačiau jis labai trapus. Žmones puola ligos, laužo traumos, nustoja funkcionuoti organai. Kalbant apie regeneraciją – mažiau išsivystę gyvūnai stipriai lenkia žmones. Užtai žmonės sugalvojo daug būdų, kaip pakeisti sulūžusias „detales“. Seniai persodinami donorų organai. Pirmos sėkmingos širdies, inkstų, kepenų persodinimo operacijos buvo atliktos daugiau nei prieš 50 metų. Regis, organų persodinimui nebėra jokių ribų – 2017 m. gale planuojama atlikti netgi žmogaus galvos transplantaciją, rašo zdr.ru.
Tačiau vystantis transplantologijai susiduriama su dviem problemomis. Visų pirma, donorų organų prieinamumas. Juk tam, kad ligonis gautų naują širdį, kažkas turi mirti, ir gana jaunas, nes širdis turi būti sveika. Antra problema dar sudėtingesnė – imuninė sistema donorų organus laiko priešiškais ir ima pulti naują „atsarginę dalį“. Na taip, abi problemos išsprendžiamos. Bet medikai svajoja, kaip panaikinti abi problemas radikaliu būdu. Pavyzdžiui, turėti galimybę persodinti pacientui jo paties organus. Tik naujus.
Nauji organai iš kamieninių ląstelių
Paminėtina, kad žmogaus organizmas visgi turi šiokių tokių gebėjimų regeneruotis. Pavyzdžiui, nukirtus piršto galiuką su kaulu, bet palikus dalį nago, galiausiai pirštas ataugs. Tokius stebuklus daro kamieninės ląstelės, kurių yra nago pagrinde. Iš tų pačių kamieninių ląstelių išauga visos diferencijuotos organizmo ląstelės – nuo neuronų iki adipocitų. Tad kodėl tuo nepasinaudojus?
1999 m. amerikiečių urologas Anthony‘is Atala padarė reikšmingą atradimą „organų kūrimo“ kelyje. Jis išaugino iš kamieninių ląstelių naujų šlapimo pūslių ir sėkmingai jas persodino septyniems pacientams. Įdomu tai, kad gydytojas ne iš karto pranešė apie sėkmę, o palaukė beveik septynerius metus ir tik 2006 m. paskelbė apie operacijų rezultatus. Viskas įvyko sėkmingai, visi pacientai jaučiasi puikiai.
Šiuo metu amerikiečių gydytojo technologijai atliekami baigiamieji klinikiniai bandymai, laukiama sertifikato dėl visuotinio technologijos taikymo suteikimo. Pats A. Atala augina kitus organus. Prieš kelerius metus buvo pranešama, kad jam pavyko išauginti akytojo audinio ir jį persodinti triušiams.
Tiesa, organų auginimui iš kamieninių ląstelių yra kliūčių. Pavyzdžiui, šlapimo pūslė – gana paprastas organas. Jame tėra dviejų tipų audiniai – raumeninis ir gleivinė. Sudėtingesniuose organuose, pavyzdžiui, inkstuose ar kepenyse, kur kas daugiau ląstelių rūšių. Be to, išauginti tą pačią šlapimo pūslę trunka pusantro mėnesio.
Pacientas gali neturėti tiek laiko.
Štai čia į pagalbą gali ateiti dar vienas išradimas – trimačiai (3D) spausdintuvai. Juk jei spausdiname plastiku ir stiklu, kodėl negalime spausdinti ląstelėmis?
Tai sąlyginai paprasta: iš paciento kamieninių ląstelių paruošiame „rinkinį“, reikalingą gaminti vienam ar kitam organui, paskui imame „popierių“ – hidrogelį, formuojame ląstelinius sferoidus ir po sluoksnį spausdiname reikiamą organą. Sferoidai sulimpa ir susidaro audinys.
Tiesa, šiaip atspausdinus organą iš funkcionalių ląstelių, jis labai greitai mirs – ląstelės negaus deguonies ir kraujo. Todėl organus reikia spausdinti kartu su kraujagyslėmis. Tai stipriai apsunkina darbą, reikia ir sudėtingesnio biospausdintuvo ir skaičiavimų, kaip teisingai spausdinti kraujagyslių tinklą organo viduje.
Tik ne smegenis
Su biospausdintuvais jau atspausdino odą, kremzlių, įvairių audinių dalių, kepenų audinio mikrofragmentų ir trijų rūšių ląstelių. Visame pasaulyje bandoma atspausdinti sudėtingiausius organus – inkstus, kepenis, širdį. Tai nereiškia, kad įprasto organų auginimo visai atsisakė. Nuolat pranešama, kad pavyko išauginti mažą žmogaus skrandį, mikroskopinę plakančią širdį ir pan. galbūt šias technologijas pavyks sujungti ir veiksmingiau gaminti „atsargines detales“ žmonėms. Per pastaruosius 15 metų regeneratyvinė medicina stipriai pažengė į priekį. Taigi ateityje galėsime pakeisti bet kokį organą, išskyrus smegenis, kurias teks saugoti ir lavinti visą gyvenimą.