הסוף להשתלות האיברים? באוני' תל אביב הדפיסו לב ב-3D

חוקרים באוניברסיטת תל אביב הדגימו אתמול (ב') במסיבת עיתונאים הדפסה של לב שלם בתלת מימד. המשמעות היא שאם השיטה, לאחר שתפותח יותר, תבשיל ותיכנס לשימוש קבוע, ייתכן שבעתיד לא נזדקק עוד להשתלות איברים מגופם של תורמים והתורים יתקצרו. אם זה לא יקרה, החוקרים מקווים שלפחות ניתן יהיה להשתמש בטכנולוגיה כדי לייצר רקמת לב שתחליף תאים צלקתיים שנפגעו בהתקף לב.

החוקרים פיצחו אתגר משמעותי ביותר ברפואה המודרנית: שימוש במדפסת תלת מימד וברקמות שנלקחו מחולה כדי להדפיס לב חי. התאים שמהם בנוי הלב נלקחו מתאי שומן בטן של אדם, אך קוטר הלב שאליו הגיעו, נכון לעכשיו, הוא כ-2.5 ס"מ, כגודל ליבה של ארנבת.

המחקר פורץ הדרך בוצע על ידי הדוקטורנט נדב נור וד"ר אסף שפירא במעבדתו של פרופ' טל דביר. הוא משותף לבית הספר לביולוגיה מולקולרית של התא וביו-טכנולוגיה בפקולטה למדעי החיים, למחלקה להנדסת חומרים בפקולטה להנדסה ולמרכז סגול לביוטכנולוגיה רגנרטיבית – כולם באוניברסיטת תל אביב.

פרופ' דביר אמר לאנשים ומחשבים כי "מאז הומצאה הטכנולוגיה של הדפסה בתלת מימד מנסים חוקרים בכל העולם להדפיס באמצעותה רקמות ואיברים להשתלה. אנחנו פיתחנו טכנולוגיה חדשה, שנותנת מענה לחלק ניכר מהקשיים שהתעוררו בדרך".

הסבר על התהליך

"דיו" להדפסה מחומר קולגני

לצורך המחקר השתמשו החוקרים ברקמת שומן שנלקחה מחולה, והפרידו ביניהם לבין החומר הקולגני החוץ תאי שתומך בתאים. בתהליך מתקדם של הנדסה גנטית הם הפכו את תאי השומן לתאי גזע, ומהם יצרו תאים של שריר לב ותאים שיוצרים כלי דם. במקביל הם יצרו מהחומר הקולגני מעין "דיו" להדפסה. לאחר מכן הם ערבבו את כל החומרים והזינו את התערובת למדפסת, שהדפיסה לפי הוראות מחשב, על פי הדמיות MRI ו-CT של לב אנושי. הלב שהודפס בדרך זו מורכב מתאים צעירים מאוד, שכבר מתכווצים ומראים תכונות של תאי לב. כיום עובדים החוקרים על גידול הלב בסביבה מיוחדת (ביו-ריאקטור), עד שהתאים יהפכו לתאי לב בוגרים המתקשרים ביניהם ופועלים ביעילות מרבית. החוקרים מקווים שכבר בשנה הקרובה יושתלו לבבות מודפסים מסוג זה בבעלי חיים, על מנת לבחון את תפקודם.

”השיטה שפיתחנו מאפשרת להדפיס לב בכל גודל רצוי, ומכיוון שהלב המודפס מיוצר מרקמות של החולה עצמו, הגוף לא ידחה אותו", סיכם פרופ' דביר. "יותר מכך, השיטה מאפשרת להדפיס כל איבר הנדרש להשתלה, ואנחנו מאמינים שהיא פותחת פתח לטכנולוגיות עתידיות, שייתרו לחלוטין את הצורך בתרומות איברים. כשחולה יזדקק להשתלה, תילקח מגופו רקמה, וממנה יודפס איבר מתאים בגודלו ובתכונותיו, שיושתל בגופו".

ד"ר שפירא אמר כי "הדפסה של הדגם הקטן לוקחת בין 3.5 לארבע שעות והיא ארוכה יותר כשמדובר בלבבות גדולים יותר. אבל גם המכונות משתכללות מפעם לפעם".