Szervnyomtatás: a jövő orvostudománya

Az orvostudomány régóta használ 3D-s technológiákat diagnosztikai célokra. Legkorábban a sebészet és a fogászat területein merült fel az igény ezekre a módszerekre, mára pedig már széles körben elterjedtek ezek a képalkotó eljárások. És a képalkotás után a szövetalkotásé a jövő.

A 2017-es évtől sorozatosak a 3D nyomtatás sejt- és szövetalkotó eljárások sikerei, és a részletek a laikusok számára is elkápráztatóak (vagy éppen megdöbbentőek), mert a fejlesztés és maga a tudat, hogy a modern kor embereiként képesek vagyunk ilyesmire más-más érzéseket vált ki mindannyiunkból.

A tudósok közül többen esküsznek az új módszerre, ebben látják a jövőt.

Véleményük szerint a háromdimenziós nyomtatási technológia nemcsak hogy forradalmasítja az orvostudományt, hanem egy új élet reményét és lehetőségét adja meg olyan betegek számára, akiknek eddig szinte lehetetlen volt a gyógyulás. Transzplantációk, protézisek, szövetdarabok pótlása – ma még kísérlet, holnap már valóság lehet. De hogyan?

„Ez a legelső alkalom, hogy valaki sikeresen megtervezett és kinyomtatott egy teljes szívet tele sejtekkel, erekkel, kamrákkal és üregekkel” – nyilatkozta Tal Dvir, a Tel-Avivi Egyetem professzora, az előzőekben említett 2019-es kutatás vezetője. Az ezt megelőző nyomatok ugyanis csak véredények nélküli, egyszerű szöveteket tartalmaztak, a tárgyalt alkotás azonban egy az egyben megegyezik egy élő ember sejttani, immunológiai, anatómiai és biokémiai tulajdonságaival.

Az emberi szövetek sejtanyagait elkülönítették egymástól, újraprogramozták őket, mindeközben pedig a sejten kívüli makromolekulák (például a glikofehérjék vagy a kollagén) háromdimenziós mátrixát hidrogéllé dolgozták át, mintegy „nyomtatótintaként” elkészítve. Ezután az elkülönített sejteket összekeverték ezzel a „biotintával”, és egyénre szabott, az immunrendszerrel kompatibilis szívet nyomtattak – mindezt 3-4 óra alatt. 

A kinyomtatott szív mérete alig nagyobb, mint egy nyúlé,

ezért – bár az áttörés hatalmas – a technológia egyelőre nem alkalmas emberi szív nyomtatására. Ha a nyomtatott szív sejtjei életben maradnak, és a kívánt növekedés is végbemegy, akkor klinikai teszteken vizsgálják a módszer életképességét. A kutatók bizakodnak: állításuk szerint tíz éven belül a kórházakban már elérhetőek lehetnek a szervnyomtatók, ezzel pedig a szervek nyomtatása rutinmunkává válhat. És nemcsak ezen a területen.

A technológia sosem látott gyorsasággal fejlődik, a sikeres szívnyomtatást megelőzően egy francia és egy belga cég is csontváz-regenerációs nyomtatási kutatásokba kezdett, és céljuk nem kisebb, mint annak a lehetőségnek a megteremtése, hogy az egész csontrendszer létrehozható legyen a 3 dimenziós nyomtatási technológiával. Az így elkészült protézisek felhasználhatók lennének transzplantációkban vagy más ortopédiai-, mozgásszervi- és gerinccel kapcsolatos orvosi beavatkozások során.

2017-ben az Amgen és a Medikine kutatói kapták az ExVive 3D Tissue Application díját, akik a 3D technológiának köszönhetően máj- és veseszöveteket tudtak létrehozni, és akik ma is azon dolgoznak, hogy egyszer olyan szövetek szülessenek a kezük alatt, amelyek biztonsággal átültethetőek lesznek az emberi testbe. A megtervezett anyagok biokompatibilitása kulcsfontosságú az implantátum kilökődésének kiküszöbölése miatt, ami veszélyeztetheti a kezelések sikerét. Ideális esetben a biológiai anyagnak ugyanazokkal a biokémiai, mechanikai és topográfiai tulajdonságokkal kell rendelkeznie, mint a beteg saját szöveteinek, ez pedig igencsak feladja a leckét a kutatóknak. 

A 3D-s nyomtatás és az emberi szervek, szövetek kapcsolata még mindig nagyon megosztó terület, és valljuk be: a laikusok számára sokszor ijesztő is. Mindenesetre kár tagadnunk azt a tényt, hogy egy szív nyomtatása olyan történelmi esemény, ami mellett nem lehet szó nélkül elmenni, és ami minden bizonnyal egy teljesen új fejezetet nyit az orvostudományban és ezzel a mindennapi életünkben is. 

Előnyök és hátrányok, viaskodó nézőpontok

A 3D technológia gyakorlati alkalmazása, főleg olyan ingoványos területeken, mint az egészségünk, még az abban részt vevő kutatók számára is kérdőjelekkel teli. A legfőbb érv mellette az, hogy ha sikerül majd sejtről sejtre felépíteni a szervet, akkor nagymértékben lecsökken a kilökődés lehetősége, ezzel pedig megnő a sikeres átültetések száma és a beavatkozások biztonságossága. Ráadásul egy sejtállományból bármilyen szervet elő lehet majd állítani, ez sosem látott lehetőségeket hozna el az emberi életek megmentésébe:

a donoroktól való függőség megszűnése, lerövidülő várólisták, megmentett életek, kevesebb kockázat, a gyógyítás sosem látott dimenziói.

De ez a futurisztikus innováció számos etikai és morális kérdést is felvet: hol lesz a fejlődés határa? Hogyan lesz majd szabályozható a folyamat? Kinek és mi alapján lesz joga emberi tulajdonságokat módosítani? Járhat-e a folyamat olyan mértékű beavatkozással a természet rendjébe, hogy ma még nem létező, új testrészeket, szerveket állítanak elő? 

Mennyire nyúlunk bele ezzel a természet rendjébe? Valóban van-e jogunk „halhatatlanná” tenni az embert? Milyen társadalmi és gazdasági folyamatok indulásához vezet egy ekkora mértékű beavatkozás? Mit mond erről a vallás? És a lélektan? Változtat-e az erőtereken, rezgéseken, energiákon? Ezernyi kérdést fel lehetne tenni, a létező tudományok ezernyi szegmenséből.

Egy biztos: kérdésekre és megalapozott válaszokra szükség lesz. Mert egy olyan ingoványos talajra léptünk az élet mezején, amelyet csak a legnagyobb felelősséggel és előrelátással, a lehető legjobban szabályozott és legmagasabb erkölcsi keretek között lehet csak átlépnünk. Ha egyáltalán lehet…