Ηπαρ σε μέγεθος… μινιατούρας επέτυχαν να δημιουργήσουν ερευνητές μιας αμερικανικής εταιρείας με χρήση τρισδιάστατου εκτυπωτή. Το μικροσκοπικό ήπαρ με πάχος μόλις μισού χιλιοστού και πλάτος τεσσάρων χιλιοστών, το οποίο μάλιστα εκτυπώθηκε σε αρκετά… αντίτυπα, φάνηκε ότι μπορεί να επιτελέσει πολλές από τις σημαντικές λειτουργίες του φυσιολογικού ήπατος.

20 στρώματα ηπατικών κυττάρων

Οι ειδικοί της εταιρείας Organovo με έδρα στην Καλιφόρνια δημιούργησαν τα μίνι-όργανα χρησιμοποιώντας τον τρισδιάστατο εκτυπωτή ο οποίος εκτύπωσε περί τα 20 διαφορετικά στρώματα ηπατικών κυττάρων καθώς και στρώματα κυττάρων από την εσωτερική «φόδρα» των αιμοφόρων αγγείων τα οποία ήταν απαραίτητα για την τροφοδοσία των κυττάρων του ήπατος με θρεπτικά συστατικά και οξυγόνο.

Η (κυριολεκτικώς) ζωτικής σημασίας προσθήκη των κυττάρων των αιμοφόρων αγγείων στα εκτυπωμένα όργανα χαρίζει στον τρισδιάστατο ιστό πέντε ή και περισσότερες ημέρες ζωής. Την ίδια στιγμή οι ηπατικές δισδιάστατες δομές – προϊόντα εκτύπωσης έχουν χρόνο ζωής που δεν ξεπερνά τις δύο ημέρες ενώ παράλληλα δεν μπορούν να επιτελέσουν τις διαφορετικές λειτουργίες τις οποίες επιτελούν τα όργανα της Organovo.

Επιτελεί ζωτικές λειτουργίες

Το μίνι-ήπαρ των αμερικανών ειδικών το οποίο παρουσιάστηκε κατά τη διάρκεια του συνεδρίου Πειραματικής Βιολογίας που λαμβάνει χώρα στη Βοστώνη μπορεί να παράγει όπως και το φυσικό ήπαρ την πρωτεΐνη-«κλειδί» λευκωματίνη (ή αλβουμίνη) η οποία δεσμεύει και μεταφέρει μεγάλο αριθμό ουσιών όπως ελεύθερα λιπαρά οξέα, φωσφολιπίδια, αμινοξέα, φάρμακα και ορμόνες. Μπορεί επίσης να παράγει χοληστερόλη αλλά και σημαντικά ένζυμα που μεταβολίζουν τα φάρμακα.

Για τη δημιουργία των μικροσκοπικών οργάνων χρησιμοποιούνται δύο εκτυπωτικές κεφαλές: η μια εκτυπώνει το εκμαγείο, το «καλούπι» του οργάνου ενώ η δεύτερη «ψεκάζει» τα κύτταρα που ανήκουν στο εκάστοτε όργανο. Τα κύτταρα προέρχονται από ιστούς οι οποίοι αφαιρούνται κατά τη διάρκεια επεμβάσεων ή βιοψιών.

Προς το παρόν τα μικροσκοπικά όργανα εργαστηρίου μπορούν να βοηθήσουν την έρευνα – για παράδειγμα οι επιστήμονες θα μπορούν να τα μολύνουν με κάποιον παθογόνο οργανισμό προκειμένου να παρακολουθούν την εξέλιξη μιας νόσου ή να τους χορηγούν φάρμακα ώστε να ελέγχουν την επίδρασή τους.

Στόχος τα ανθρώπινα μοσχεύματα

Όπως είναι βέβαια επόμενο, απώτερος στόχος των ερευνητών της εταιρείας είναι να δημιουργήσουν μεγάλες τρισδιάστατες εκδοχές του μίνι-ήπατος κατάλληλες για μεταμόσχευση σε ασθενείς. Μια τέτοια εξέλιξη θα είναι πολύ σημαντική καθώς το ήπαρ είναι υπεύθυνο για το φιλτράρισμα του αίματος, τον μεταβολισμό και τη μεταφορά των φαρμάκων στον οργανισμό καθώς και για την παραγωγή πρωτεϊνών που είναι απαραίτητες για την ομοιόσταση.