Para Ilmuwan Hanya Mencetak 3D Jantung Pertama Dunia Menggunakan Sel Manusia

Peneliti Israel 3D-dicetak kecil, hati manusia | © Erik Witsoe / Unsplash

Para ilmuwan di Israel hari ini mengumumkan bahwa mereka mencetak 3D jantung pertama di dunia dengan sel dan pembuluh darah, sebuah terobosan yang mereka yakini dapat berarti daftar tunggu yang lebih pendek untuk pasien transplantasi jantung dan masa depan di mana pencetak organ menjadi hal biasa di rumah sakit besar.

Sementara para peneliti sebelumnya memiliki hati yang dicetak 3D, versi-versi itu tidak memiliki pembuluh darah. Untuk pertama kalinya, tim peneliti dari Universitas Tel Aviv menciptakan jantung "dicetak" menggunakan sel manusia.

"Ini adalah pertama kalinya siapa pun di mana saja berhasil merancang dan mencetak seluruh jantung yang penuh dengan sel, pembuluh darah, ventrikel dan bilik," kata penulis utama Profesor Tal Dvir dari Sekolah Biologi Sel Molekuler Biologi dan Bioteknologi.

Sebuah laporan tahun 2018 oleh The American Heart Association memperkirakan bahwa penyakit jantung menyumbang 1 dari 3 kematian di Amerika Serikat, menjadikannya penyebab utama kematian. Saat ini, transplantasi jantung adalah satu-satunya pilihan bagi mereka yang mengalami gagal jantung stadium lanjut, sehingga perkembangannya dapat berarti lebih banyak ketersediaan bagi mereka yang menunggu jantung baru.

Untuk mengembangkan jantung, para ilmuwan mengambil biopsi jaringan lemak pasien. Kemudian, mereka menggunakan bahan seluler dalam jaringan, memprogram ulang mereka untuk menjadi sel induk yang belum matang dan membedakannya menjadi sel otot jantung atau sel yang terletak di dalam lapisan pembuluh darah dan jantung. Matriks ekstraseluler, yang mempengaruhi bagaimana jaringan berperilaku dan mengandung berbagai protein, digunakan sebagai "hidrogel," atau "tinta" untuk printer. Setelah sel-sel digabungkan dengan tinta, para peneliti membentuk patch jantung - yang dapat digunakan untuk memperbaiki jantung - dan kemudian, jantung lengkap.

“Jantung ini terbuat dari sel manusia dan bahan biologis khusus pasien. Dalam proses kami, bahan-bahan ini berfungsi sebagai bioink, zat yang terbuat dari gula dan protein yang dapat digunakan untuk mencetak 3D model jaringan kompleks, ”kata Profesor Dvir. “Orang-orang telah berhasil mencetak 3D struktur jantung di masa lalu, tetapi tidak dengan sel atau dengan pembuluh darah. Hasil kami menunjukkan potensi pendekatan kami untuk rekayasa jaringan pribadi dan penggantian organ di masa depan. "

Dvir mencatat bahwa meskipun jantungnya serupa dengan ukuran kelinci, hati manusia yang lebih besar akan membutuhkan teknologi yang sama. Dia mengatakan menggunakan bahan "asli" pasien dan sel membantu mereka membentuk jaringan dan organ di jantung "dicetak".

“Idealnya, biomaterial harus memiliki sifat biokimia, mekanik, dan topografi yang sama dari jaringan pasien sendiri. Di sini, kami dapat melaporkan pendekatan sederhana terhadap jaringan jantung tebal, pembuluh darah yang dicetak dengan 3D, dan perfusable yang sepenuhnya sesuai dengan sifat imunologis, seluler, biokimia dan anatomi pasien, ”katanya.

Selanjutnya, tim Dvir akan bekerja untuk menginstruksikan hati yang tercetak yang mereka kembangkan tentang bagaimana bertindak seperti hati. Dengan kata lain, sel-sel dalam hati 3D perlu menjadi lebih baik dalam bekerja bersama untuk memompa dengan benar. Kemudian, para peneliti akan mentransplantasikan hati ke model hewan.

“Mungkin, dalam sepuluh tahun, akan ada printer organ di rumah sakit terbaik di dunia, dan prosedur ini akan dilakukan secara rutin,” kata Dvir.

Ingin akses ke ribuan peluang menulis lepas? Daftar di buletin saya, atau ikuti saya di Twitter dan Instagram.