צילום: Noor et al.; Advanced Science, 2019חוקרים במעבדתו של פרופ' טל דביר באוניברסיטת תל אביב הצליחו, לראשונה בעולם, לפצח אתגר משמעותי ביותר ברפואה המודרנית - שימוש במדפסת תלת-מימד וברקמות שנלקחו מחולה, כדי להדפיס לב חי.
» רוצים לקבל עדכונים נוספים הצטרפו אלינו לפייסבוקהמחקר פותח פתח לרפואה עתידית שבה לא יהיה עוד צורך בהמתנה להשתלות ובתרופות המונעות דחייה של איברים. במקום זאת יודפסו האיברים הדרושים בהתאמה אישית מלאה לכל חולה.
רקמת לב, מרושתת בכלי דם, המודפסת בתלת ממד מחומרים ותאים אנושיים ומותאמת לאנטומיה של המטופל, צילום: Noor et al.; Advanced Science, 2019המחקר פורץ הדרך בוצע על ידי הדוקטורנט נדב נור וד"ר אסף שפירא במעבדתו של פרופ' דביר, המשויכת לבית הספר לביולוגיה מולקולרית של התא וביוטכנולוגיה בפקולטה למדעי החיים, למחלקה להנדסת חומרים בפקולטה להנדסה ולמרכז סגול לביוטכנולוגיה רגנרטיבית – כולם באוניברסיטת תל אביב. המאמר התפרסם היום, (ב' ,15.4.19) בכתב העת
Advanced Science .
"מאז הומצאה הטכנולוגיה של הדפסה בתלת-מימד מנסים חוקרים בכל העולם להדפיס באמצעותה, בין היתר, רקמות ואיברים להשתלה," אומר פרופ' דביר. "אנחנו פיתחנו טכנולוגיה חדשה, שנותנת מענה לחלק ניכר מהקשיים שהתעוררו בדרך."
הדפסה תלת ממדית של לב אנושי בקנה מידה קטן מחומרים ותאים אנושיים,, צילום: Noor et al.; Advanced Science, 2019לצורך המחקר השתמשו החוקרים ברקמת שומן שנלקחה מחולה, והפרידו בין תאי השומן לבין החומר הקולגני החוץ-תאי שתומך בתאים. בתהליך מתקדם של הנדסה גנטית הם הפכו את תאי השומן לתאי גזע, ומתאי הגזע יצרו תאים של שריר לב ותאים שיוצרים כלי דם. במקביל הם יצרו מהחומר הקולגני מעין 'דיו' להדפסה. כעת 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 מירבית. 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," מסכם פרופ' דביר. "יותר מכך, השיטה מאפשרת למעשה 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."
ביופסיה של רקמת שומן נלקחה מחולים, והתאים והחומר הלא תאי הופרדו. בעוד תאי השומן תוכנתו מחדש להיות תאי גזע ולאחר מכן מוינו לתאי לב ולתאים היוצרים כלי דם, החומר החוץ תאי עבר עיבוד בכדי ליצור ג'ל. החומרים והתאים הללו, המותאמים אישית לחולה, שימשו כדיו להדפסה תלת ממדית של רקמות שריר לב ולבבות אנושיים- פרופ' טל דביר
