Tel Aviv University araştırmacıları yeni ve çok büyük bir gelişmeye imza atarak üç boyutlu yazıcı ile, hastanın kendi hücrelerinden ve biyolojik diğer materyallerinden tasarlanmış ilk kalbi üretmeyi başardı. Geçtiğimiz günlerde Advanced Science'ta, bu multidisipliner çalışma, hem biyoloji ve uygulamalı tıp alanında hem de teknoloji alanında rejeneratif anlamda kaydedilen bir gelişme olarak yayımlandı.

Üstelik üretilen bu kalp dokusu tamamen gerekli damarlar ile donanmış durumda. Şimdiye kadar damarsız kalp dokusu dışında etkili bir üç boyutlu ürün üretilememişti.

Tel Aviv University Moleküler Hücre Biyolojisi ve Biyoteknoloji bünyesinde Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü'nden, Sagol Rejeneratif Biyoteknoloji Merkezi ile Nanobilim ve Nanoteknoloji Merkezi araştırmacılarından Prof. Tal Dvir'in açıklamasına göre, bu gelişme ile Dünya üzerinde ilk kez, kasları, damarları, odacıkları ve kapakçıkları bulunan, hücresel olarak bütün halde bir kalp tasarlandı ve yazdırıldı.

Dünya genelinde kalp hastalıkları dolayısıyla ölümler, istatistiksel olarak çok büyük bir kısmı içine alıyor. Kalp nakli şu an, kalp yetmezliğinin son safhasındaki hastalar için tek mümkün çare ve oldukça da zor bir ihtimal. Bu da yeni yaklaşımların geliştirilmesi gerektiğini göstermesi açısından yeterli görünüyor.

Dvir, yaptığı açıklamada; üretilen kalbin hastaya özel biyolojik malzemelerin bir çeşit biyolojik yazıcı kartuşu gibi kullanılması ve bu şeker, protein gibi maddelerin 3D yazıcılardan kompleks canlı dokular üretebilmek için kullanılması ile üretildiğini belirtti. Daha önce daha ilkel formda 3D yazıcı ürünü kalp üretildiğini biliyoruz. Ancak bu örnekler hücrelerden oluşmuyordu ve damarlara sahip değildi.

Gelinen aşamada üç boyutlu yazıcı ürünü kalpin bir tavşan kalbi büyüklüğünde olduğu belirtilirken, Dr. Dvir, daha büyüklerini aynı teknoloji ve prensip ile ürebileceklerini belirtiyor.

Araştırma için hastalardan yağlı doku biyopsisi yapan araştırmacılar dokunun hücresel olan ve olmayan kısımlarını birbirinden ayırdı. Hücreler pluripotent (birçok hücre tipine dönüşme potansiyelini genetic olarak bulunduran) kök hücrelere çevrilmek üzere programlanırken, hücreler arası sıvı (extracellular matrix (ECM)) da içindeki glikoproteinler, kollajenler ve diğer materyaller ile birlikte bireye ait 3D mürekkebine dönüştürülmek üzere hidrojel haline getirildi.

Hidrojel ile karıştığı andan itibaren de, hücreler oldukça verimli bir şeilde kardiyak (kalp hücreleri) hücrelere veya endotel (endothelial cells) hücrelere dönüştürülerek hastaya özel, bireyin kendi bağışıklık sistemi tarafından 'yabancı' olarak algılanmayacak damarlı bütün bir kalbe çevrilebildi.

Dvir'e göre bireyin kendi materyallerini kullanmak bu anlamda yeni doku ve organ üretiminde maksimum önemi arz ediyor.

Araştırmacılar bir sonraki aşamada kalpleri, laboratuvar ortamında kalp gibi davranmalarını öğretmek üzere büyüterek yazılım modelleri ile kas dokuyu eğitebilmeyi hedefliyor. Bu aşamada kaydedilecek gelişmeler ile de daha sonrasında eğitilmiş kalpleri öncelikle hayvanlara transplante ederek in vivo deneyler yürütülecektir.