„Rewolucja w przeszczepach rogówek – drukarki 3D.”

W przypadku poważnego, nieodwracalnego uszkodzenia struktury i funkcji rogówki jedyną opcją leczniczą pozostaje jej przeszczepienie. Niestety procedura ta ma wiele ograniczeń, a jednym z największych jest niewystarczająca dostępność materiału do przeszczepu. Naukowcy od lat pracowali nad stworzeniem syntetycznych bioprotez rogówkowych, które zastąpiłyby tkanki pobrane od zmarłego dawcy, jak dotąd bezskutecznie. Jednakże najnowsze doniesienia z Uniwersytetu Newcastle w Wielkiej Brytanii zwiastują rewolucję.

Technologia drukarek 3D ma coraz więcej zastosowań w różnych dziedzinach nauki i gałęziach przemysłu. Również inżynierowie tkankowi próbują wykorzystać potencjał jaki ze sobą niesie do tworzenia trójwymiarowych struktur z żywych komórek, a nawet całych organów. W celu wytworzenia bioprotezy rogówki potrzebny był jej komputerowy model oraz specjalny tusz tkankowy. Model komputerowy uzyskano skanując rogówkę zdrowego ochotnika. Trudność w stworzeniu odpowiedniej receptury tuszu polegała na tym, że mieszanina musiała być odpowiednio plastyczna, by przejść przez drukarkę, odpowiednio sztywna, by utrzymywać potem kształt, a jednocześnie posiadać taki skład, który pozwalałby nie tylko na przeżycie, ale także proliferację komórek w niej zawartych.

Inżynierom tkankowym z Newcastle udało się stworzyć unikalną formułę żelu zawierającą alginat, kolagen i keratocyty. Komórki macierzyste pobrane były od dawcy, następnie ekspandowane w warunkach laboratoryjnych i umieszczane w żelowej bazie. Przy użyciu standardowej drukarki 3D i tak stworzonego tuszu tkankowego wyprodukowano sztuczną rogówkę. Samo wydrukowanie jej zajęło 10 minut. Analizy wykazały, że keratocyty zawarte w bioprotezie rogówki utrzymywały dobrą kondycję nawet w 7 dni od jej wytworzenia (83%).

Odkrycie to otwiera zupełnie nowe możliwości dla rekonstrukcji rogówki. Nie tylko pozwala na praktycznie nieograniczony dostęp do materiału przeszczepowego, ale także pozwala dokładnie dopasować płatek rogówki do konkretnego biorcy. Wielkość, krzywizna i grubość to podstawowe parametry, które mogą być prawie dowolnie modyfikowane w zależności od potrzeb. Być może precyzyjne dobranie kształtu przeszczepu pozwoli również na poprawienie efektów refrakcyjnych przeszczepienia.

Technologia jest na razie w fazie badań, ale już za kilka lat być może zrewolucjonizuje praktykę kliniczną.

Na podstawie: 3D Bioprinting of a Corneal Stroma Equivalent. Abigail Isaacson, Stephen Swioklo, Che J. Connon. Experimental Eye Research

Pełny artykuł: LINK

Źródło ilustracji: New Castle University LINK