Zespół badaczy z dziedziny inżynierii biomedycznej, prowadzony przez Uniwersytet w Minnesocie, stworzył dzięki drukarce 3D rewolucyjną łatkę, która może pomóc w leczeniu bliznowatej tkanki serca po zawale. Odkrycie to duży krok naprzód w leczeniu pacjentów z uszkodzeniem tkanki po zawale serca. Naukowcy złożyli już patent na swoje odkrycie.

Według Amerykańskiego Towarzystwa Kardiologicznego, choroby serca to pierwsza przyczyna śmierci w Stanach Zjednoczonych, która zabija ponad 360 000 osób rocznie. Podczas zawału serca osoba traci przepływ krwi do mięśnia sercowego co powoduje, że jego komórki umierają. Nasze ciało nie może zregenerować utraconych komórek mięśnia sercowego, dlatego w ich miejscu tworzy się blizna, co niesie za sobą różne zagrożenia takie jak zaburzenia rytmu serca, nieprawidłowa kurczliwość i niewydolność serca.

W tym badaniu naukowcy używali laserowych technik bioprintingu 3D w celu włączenia komórek macierzystych pochodzących z komórek serca ludzkiego na matrycę. Dzięki takim technikom komórki zaczęły rosnąć i pobić jak serce synchronicznie w naczyniu w laboratorium.

Kiedy łatka z komórkami została umieszczona w bliźnie po symulowanym ataku serca u myszy, badacze zauważyli znaczny wzrost pojemności funkcjonalnej serca po zaledwie czterech tygodniach. Ponieważ plaster powstał z komórek i białek strukturalnych pochodzących z serca, stał się jego częścią i został przyjęty do tkanki sercowej bez dalszych zabiegów chirurgicznych.

"To znaczący krok naprzód w walce z jedną z najczęstszych przyczyn śmierci na świecie. Sądzimy, że możemy ten sposób skalibrować i naprawić serca większych zwierząt, a nawet ludzi w ciągu najbliższych kilku lat", informują autorzy badania.

Badania te różnią się od wcześniejszych, ponieważ plaster jest modelowany na trójwymiarowej strukturalnej macierzy białek pochodzącej z tkanki serca. Model cyfrowy jest tworzony w takiej strukturze dzięki drukowaniu 3D z białkami natywnymi dla serca, następnie dalej integrują się one z komórkami mięśnia sercowego i komórkami macierzystymi. Jedynie w przypadku drukowania 3D tego typu możemy osiągnąć jednomilimetrową rozdzielczość potrzebną do naśladowania struktury macierzystej tkanki serca.

"Byliśmy bardzo zaskoczeni tym, jak to działa, biorąc pod uwagę złożoność serca. Komórki ustawiły się w rusztowaniu i pokazały ciągłą falę elektrycznego sygnału, który przesuwał się po plastrze.", relacjonują autorzy.

Naukowcy oświadczyli, że zaczynają kolejny krok. Planują rozwinąć większy plaster, który będzie testowany na mięśniu sercowym świń, które jest podobne do wielkości ludzkiego serca.

Źródło: sciencedaily.com