Prošla su tek dva mjeseca otkako je tim profesora Takanorija Takebea s Medicinskog fakulteta u Osaki objavio da je uzgojio tisuće minijaturnih jetrenih organoida, nastalih iz induciranih pluripotentnih matičnih stanica. Riječ je o strukturama promjera svega pola milimetra koje oponašaju funkcije novorođenačke jetre. Kada su takvi organoidi usađeni u štakore s terminalnim zatajenjem jetre, više od polovice životinja preživjelo je trideset dana, gotovo dvostruko dulje nego u kontrolnoj skupini. Istraživači su pokazali da su ta „mikro-jetra“ preuzela detoksikaciju i sintezu bjelančevina, dakle najkritičnije zadaće pravoga organa.
Tri godine prije japanskog uspjeha, u sklopu NASA-ina „Vascular Tissue Challengea“, znanstvenici iz Wake Forest Institute for Regenerative Medicine uspjeli su 3-D bioprintati debelo, vaskularizirano jetreno tkivo i održati ga u laboratorijskom bioreaktoru punih trideset dana. To je bila prva potvrda da složeni komad isprintanog ljudskog jetrenog tkiva može dugoročno opstati izvan tijela. Priča je poletjela društvenim mrežama i nerijetko se stopila s novim japanskim rezultatima, premda se radi o dvjema zasebnim, ali komplementarnim tehnologijama: Japanci su dokazali funkcionalnost organoida u živom organizmu, a Amerikanci izdržljivost isprintanog tkiva in vitro.
Zašto je jetra posebno težak inženjerski zadatak?
Jetru čini više od petnaest različitih tipova stanica raspoređenih u fine arhitekture koje svake minute filtriraju više od litre krvi. Rekonstruirati takvu mrežu u laboratoriju znači ispisati ili uzgojiti mikroskopske krvne žile, žučne kanaliće i hepatocite u preciznom geometrijskom odnosu. Preveliki je izazov održati protok i spriječiti da se novonastale žile zgrušaju, a još veći navesti različite stanice da sazriju do funkcionalne zrelosti. I zato je, unatoč fascinantnim demonstracijama, cjelovita ljudska jetra spremna za transplantaciju i dalje samo dugoročni cilj.
Konzervativne procjene vodećih laboratorija govore da je od operacijske sale udaljena desetak ili više godina. Puno realnije, međutim, zvuči scenarij u kojem će se već unutar idućih nekoliko godina testirati „biološke zakrpe“ – tanje isprintane ili organoidne plohe što bi se usađivale u bolesnu jetru i privremeno joj pojačavale funkciju, čime bi se pacijentima produžilo vrijeme čekanja na klasični donorski organ. Još bliže primjeni je koncept vanjskog bio-umjetnog organa, svojevrsne jetrene dijalize: isprintano ili organoidno tkivo u bioreaktoru čistilo bi krv, a bolesnik bi pritom ostao u potpunosti izvan operacijskog rizika.
Što pacijenti mogu očekivati?
Za bolesnike s cirozom ili akutnim zatajenjem jetre svaka je nova alternativa dobrodošla, jer donorskih se organa neprestano nedostaje. Organoidi i bioprintano tkivo već sada služe farmaceutskoj industriji kao pouzdaniji modeli za testiranje toksičnosti lijekova, pa bi nova generacija terapija trebala stizati brže i sigurnije. Istodobno, kliničari dobivaju mogućnost lokalnih implantata umjesto totalne transplantacije, što znatno smanjuje komplikacije i potrebu za doživotnom imunosupresijom.
„Napredak je eksponencijalan. Ono što smo smatrali znanstvenom fantastikom prije pet godina danas testiramo na životinjama“, ističe japanski znanstvenik. No podsjeća da put od petrijeve zdjelice do bolničke dvorane prolazi kroz stroge regulatorne procedure, složene kliničke studije i provjeru dugoročne sigurnosti. Dok se ta vrata ne otvore, najnovija japanska i američka postignuća ostaju jasna potvrda da bioprintanje i regenerativna medicina ulaze u zrelu fazu – fazu u kojoj mogućnost personalizirane, laboratorijski „isprintane“ jetre više nije pitanje hoće li se dogoditi, nego kada.
