Ilmuwan Polandia mencetak pankreas bionik pertama di dunia dengan pembuluh

Sel Kelenjar

Pankreas bionik pertama di dunia dengan pembuluh darah dicetak oleh para ilmuwan Polandia dari Foundation for Research and Science Development, sebuah karya unik dipimpin oleh Dr. Michal Wshola . Pada bulan April, para ilmuwan berencana untuk menanamkan kelopak dan pulau pankreas pada tikus untuk menguji fungsinya dalam organisme hidup. Eksperimen babi dijadwalkan untuk Oktober 2019.

"Tidak ada yang pernah menumbuhkan organ parenkim dengan vaskularisasi lengkap," kata ahli bedah transplantasi Dr. Michal Vshola. Sebelumnya, ia mengembangkan metode baru untuk pengobatan invasif minimal diabetes rumit menggunakan transplantasi endoskopik pulau pankreas di bawah mukosa lambung. Proyek barunya, pankreas bionik, juga akan dapat mengobati diabetes di masa depan.

Pankreas yang dicetak secara eksklusif terdiri dari pulau pankreas; dia tidak memiliki fungsi eksokrin . Para peneliti percaya bahwa dia akan dapat mengembalikan produksi insulin dalam tubuh seorang pasien diabetes. Saat ini, ini hanya dimungkinkan dengan pemberian hormon menggunakan dispenser atau pompa insulin.



Michal Vshola, ahli bedah, ahli transplantasi

“Pankreas manusia menghasilkan jus pankreas , yang membantu kita mencerna makanan. Dia juga membawa sekitar satu juta pulau pankreas, tonjolan kecil yang terdiri dari sel alfa dan beta yang menghasilkan insulin dan glukagon . Pulau pankreas rusak pada penderita diabetes, mereka tidak memiliki sel yang memproduksi insulin dan glukagon. Hanya jus pankreas yang diproduksi. Karena itu, mereka menggunakan suntikan insulin. Kami memutuskan untuk menumbuhkan organ yang akan memproduksi insulin dan glukagon menggunakan sel alfa dan beta, ”kata Dr. Vshola kepada PAP dalam sebuah wawancara.

Ilmuwan Polandia mengambil sel pulau dari hewan dan mencampurkannya dengan tinta bio - zat yang memungkinkan sel untuk bertahan hidup. Bioprinter mulai menempatkan mereka di bioreaktor sesuai dengan skema tiga dimensi yang dikembangkan sebelumnya. Pada saat yang sama, menggunakan jarum suntik kedua, para peneliti mencetak pembuluh darah di mana darah akan mengalir dalam organ.

“Setelah mencetak pankreas kami, kami tidak melihat betapa alami tampilannya, kami sama sekali tidak tertarik. Kami mengkonfirmasi bahwa kami dapat mencetak organ setebal 1-1,5 cm, dan organ ini memiliki pembuluh darah yang padat sehingga semua sel pulau pankreas dilengkapi dengan glukosa dan oksigen, ”kata Dr. Vshola.

Insinyur Polandia perlu membuat tinta bio yang tepat, karena tidak ada tinta yang sesuai untuk percobaan ini. Kesulitan lain adalah memastikan bahwa cairan dalam jarum suntik, di dalam kartrid - setelah dicetak dan terkena faktor fisik dan kimia - menjadi padat dan membentuk lapisan, dan juga mempertahankan strukturnya.

“Sebuah studi matematika memungkinkan kami untuk mengevaluasi seberapa fungsional organ ini setelah aktivasi aliran darah. Bagaimana darah akan berperilaku dalam organ ini, tergantung pada berbagai nilai tekanan dan hematokritnya - jumlah sel darah merah dalam darah. " Beberapa kapal harus diperpanjang, yang lain harus dipersingkat, ”kata Dr. Vshola.



Para ilmuwan sedang bekerja

Pada bulan April, kelopak pankreas dengan pulau kecil akan diuji pada tikus. Tes ini akan berakhir pada bulan Juni. Pada Oktober 2019, sebuah fragmen besar pankreas dengan ukuran beberapa sentimeter dengan pembuluh akan diuji pada babi. “Kita perlu memeriksa bagaimana organ akan berfungsi dalam organisme hidup, bagaimana sirkulasi mikro akan terbentuk di dalamnya dan bagaimana strukturnya akan berubah,” kata Dr. Vshola.

Menurut dokter, belum ada yang melakukan ini sebelumnya. "Dalam percobaan lain, perancah biodegradable diisi oleh sel dan kemudian ditanamkan ke manusia. Ini dapat digunakan hanya untuk jenis jaringan tertentu, seperti tulang rawan, tulang, trakea atau kandung kemih, tetapi tidak untuk hati, pankreas, ginjal atau paru-paru, karena ini adalah organ parenkim yang membutuhkan pembuluh darah. Vaskularisasi adalah masalah besar, ”katanya.

"Pada 14 Maret, selama lelang amal karya ilmiah, kami akan mempresentasikan hasil pekerjaan kami pada pankreas bionik dan berharap untuk menjalin kontak dengan bisnis dengan maksud untuk pengembangan lebih lanjut," kata Dr. Vshola. Dia menjelaskan bahwa pankreas bionik inilah yang dicetak dari sel babi: "Tapi ini tidak penting, karena kami menganggapnya sebagai contoh."

Proyek pencetakan 3D pankreas bionik, dilaksanakan oleh Yayasan Penelitian dan Pengembangan Ilmu Pengetahuan , didanai bersama oleh Pusat Nasional untuk Penelitian dan Pengembangan melalui program STRATEGMED III. Anggota konsorsium termasuk Nencki Institute , Universitas Teknologi Warsawa , Universitas Kedokteran Warsawa , Rumah Sakit Bayi Yesus dan MediSpace . Tujuan dari proyek ini adalah untuk menumbuhkan pankreas khusus dari sel-sel induk pasien, yang akan menghilangkan respon imun.

Para penggagas dan pendiri Cellink , pelopor bioprinting 3D, tertarik untuk meneliti konsorsium Polandia. Eric Gatenholm dan Hector Martinez akan mengunjungi laboratorium Yayasan dan mengambil bagian dalam lelang amal yang bertujuan untuk mengumpulkan dana untuk penelitian.