În curând, medicul dumneavoastră ar putea tipări un organ uman la cerere

La etajul al doilea al Institutului de Medicină Regenerativă Wake Forest, nu departe de casa liftului, se află o colecție de gravuri decolorate care înfățișează momente importante din istoria medicinei. Într-una dintre ele, un farmacist din vechiul Babilon ține în sus o fiolă cu medicamente. O alta îl arată pe medicul grec Hipocrate îngrijind un pacient în secolul al V-lea î.Hr. Tipăriturile au fost distribuite medicilor în urmă cu o jumătate de secol de către compania farmaceutică Parke-Davis, care le-a promovat ca fiind un film istoric de referință. Dar nu este greu de interpretat prezența lor la Wake Forest, unde se află probabil cea mai mare concentrație de futuriști din domeniul medical de pe planetă, ca fiind o glumă de ultimă oră: Vă vine să credeți cât de departe am ajuns?

Din această poveste

Când am vizitat institutul, în vechiul oraș de tutun din Carolina de Nord, Winston-Salem, am trecut pe lângă laboratoare aerisite în care angajații îmbrăcați în alb alunecau înainte și înapoi pe o podea cu gresie. Pe o masă, aranjată ca pentru o expoziție de artă, se aflau mulaje păianjenate de vene renale, redate în nuanțe de violet și indigo și vată de zahăr. În capătul holului, o mașină aplica curenți electrici sporadici prin două seturi de tendoane musculare, unul tăiat de la un șobolan, celălalt creat din biomateriale și celule.

Un cercetător pe nume Young-Joon Seol m-a întâmpinat la ușa unei încăperi pe care scria „Bioprinting”. Young-Joon, cu părul ciufulit și purtând ochelari cu rame de plastic, a crescut în Coreea de Sud și s-a format în inginerie mecanică la o universitate din Pohang. La Wake Forest, el face parte dintr-un grup care lucrează cu bioimprimantele personalizate ale laboratorului, mașini puternice care funcționează în același mod ca și imprimantele 3-D standard: Un obiect este scanat sau proiectat cu ajutorul unui software de modelare. Aceste date sunt apoi trimise la imprimantă, care utilizează seringi pentru a aplica straturi succesive de materie până când apare un obiect tridimensional. Imprimantele 3-D tradiționale tind să lucreze cu materiale plastice sau ceară. „Ceea ce este diferit aici”, a spus Young-Joon, urcându-și ochelarii pe nas, „este că avem capacitatea de a imprima ceva care este viu.”

A făcut un gest către mașina din dreapta sa. Semăna trecător cu unul dintre acele jocuri cu gheare pe care le găsești la popasurile de pe autostradă. Cadrul era din metal greu, iar pereții erau transparenți. Înăuntru se aflau șase seringi aranjate într-un rând. Una dintre ele conținea un plastic biocompatibil care, atunci când era imprimat, urma să formeze structura întrepătrunsă a unei schele – scheletul, în esență – a unui organ sau a unei părți a corpului uman imprimat. Celelalte puteau fi umplute cu un gel care conținea celule umane sau proteine pentru a promova creșterea acestora.

Atala leans against a custom-built 3-D bioprinter. Seventy-four percent of Americans think bioengineered organs are an „appropriate use” of technology. The number of 3-D printers used by medical centers is expected to double in the next five years. (Jeremy M. Large)

In the future the institute hopes to germinate the scaffolds made on printers such as this one with living cells to produce transplantable body parts. (Jeremy M. Large)

In what is called „body on a chip” technology, researchers use four small-scale lab-engineered organs on red chips linked by tubes circulating a blood substitute, to test the effect of pathogens, medicines and chemicals on the human body. (Jeremy M. Large)

The ear is one of the first structures that labs have tried to master as a stepping stone toward more complicated ones. (Jeremy M. Large)

The custom-built 3-D bioprinter works with a biocompatible plastic to form the interlocking structure of the scaffold. (Jeremy M. Large)

A „ghost” pig heart stripped of its tissue cells. Some researchers hope to transplant such organs into people after seeding them with human cells. (Texas Heart Institute)

Researchers at the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine create scaffolds—skeletons, essentially—for a lower face and right ear. (Jeremy M. Large)

Eventually an object made on a 3-D printer would become as much a part of a patient’s body as an organ the person was born with. (Jeremy M. Large)

A device that one day might test drugs circulates a blood substitute to tiny lab-grown organoids that mimic the function of the heart, liver, lungs and blood vessels. (Jeremy M. Large)

As the scaffold is being printed, cells from an intended patient are printed onto, and into, the scaffold; the structure is placed in an incubator; the cells multiply; and in principle the object is implanted onto, or into, the patient. In time, the object becomes as much a part of the patient’s body as the organs he was born with. „Aceasta este speranța, oricum”, a spus Young-Joon.

Young-Joon a programat una dintre imprimante să înceapă procesul de creare a schelei pentru o ureche umană, iar camera s-a umplut de un freamăt electronic reconfortant întrerupt doar de gâfâitul ocazional al imprimantei – eliberarea aerului comprimat care o menținea în funcțiune. Uitându-mă prin vitrină, am putut vedea scheletul luând naștere treptat – mic, delicat, extrem de asemănător cu o ureche. Pentru că procesul urma să dureze ore întregi, Young-Joon mi-a înmânat o versiune terminată pentru a o manipula. Era ușoară; se odihnea pe palma mea ca un fluture.

Structura externă a urechii este una dintre primele structuri pe care institutul de la Wake Forest (și alte centre de cercetare) au încercat să le stăpânească, ca o piatră de hotar spre altele mai complicate. Angajații de la Wake Forest au implantat piele, urechi, oase și mușchi bioimprimate pe animale de laborator, unde acestea au crescut cu succes în țesutul înconjurător.

Pentru evangheliștii bioimprimării, care sunt din ce în ce mai mulți – se așteaptă ca numărul imprimantelor 3-D livrate către unitățile medicale să se dubleze în următorii cinci ani – testele sunt un prevestitor al unei lumi care abia acum se conturează: o lume în care pacienții comandă piese de schimb pentru corpul lor la fel cum obișnuiau să comande un carburator de schimb pentru Chevy-ul lor.

„Gândiți-vă la aceasta ca la modelul Dell”, a declarat Anthony Atala, urolog pediatru și director al institutului, referindu-se la celebrul model de relație „directă” între consumator și producător al companiei de calculatoare. Stăteam în biroul lui Atala de la etajul patru al centrului de cercetare. „Ați avea companii care există pentru a procesa celule, a crea construcții, țesuturi. Chirurgul dumneavoastră ar putea să ia o tomografie computerizată și o mostră de țesut și să o trimită la acea companie”, a spus el. O săptămână sau cam așa ceva mai târziu, un organ ar ajunge într-un container steril prin FedEx, gata de implantare. Presto, schimbare: O nouă bucată din mine – din tine – făcută la comandă.

„Ceea ce este interesant este că nu există provocări chirurgicale reale”, a spus Atala. „Există doar obstacolele tehnologice pe care trebuie să le depășești pentru a te asigura că țesutul proiectat funcționează corect în primul rând.”

Ne apropiem, cu organe „simple” precum pielea, urechea externă, traheea asemănătoare unui tub. În același timp, Atala nu se poate abține să nu privească la ceea ce ar putea urma. În momentele sale cele mai optimiste, îi place să imagineze o vastă industrie de bioimprimare capabilă să producă organe mari și complexe, fără de care organismul ar ceda, cum ar fi ficatul sau rinichii. O industrie care ar putea face ca transplanturile tradiționale – cu timpii lor de așteptare lungi și adesea fatali și cu riscul mereu prezent de respingere a organelor – să devină complet depășite.

Acesta ar fi o adevărată revoluție medicală. Ar schimba totul. Și dacă are dreptate, Wake Forest, cu bioimprimantele sale care toarce, cu urechile sale cărnoase și cu venele și arterele sale multicolore, ar putea fi locul de unde începe totul.

Ideea că o bucată ruptă din noi înșine ar putea fi înlocuită cu o bucată sănătoasă, sau cu o bucată de la altcineva, datează de secole. Cosmas și Damian, sfinții patroni ai chirurgilor, se presupune că au atașat piciorul unui maur etiopian recent decedat pe un roman alb în secolul al III-lea d.Hr., un subiect descris de numeroși artiști renascentiști. Până în secolul al XX-lea, medicina începuse, în sfârșit, să prindă din urmă imaginația. În 1905, oftalmologul Eduard Zirm a reușit să taie cu succes o cornee de la un băiat de 11 ani rănit și să o emigreze în corpul unui muncitor agricol ceh în vârstă de 45 de ani, ai cărui ochi fuseseră afectați în timp ce acesta stingea var. Un deceniu mai târziu, Sir Harold Gillies, numit uneori părintele fondator al chirurgiei plastice, a efectuat grefe de piele pe soldați britanici în timpul Primului Război Mondial.

Dar primul transplant de succes al unui organ major – un organ vital pentru funcția umană – nu a avut loc până în 1954, când Ronald Herrick, un tânăr de 23 de ani din Massachusetts, a donat unul dintre rinichii săi sănătoși fratelui său geamăn, Richard, care suferea de nefrită cronică. Deoarece gemenii identici Herrick împărtășeau același ADN, Joseph Murray, chirurg la Spitalul Peter Bent Brigham (cunoscut astăzi sub numele de Brigham and Women’s), a fost convins că a găsit o soluție pentru a ocoli problema respingerii organelor.

În autobiografia sa, Chirurgia sufletului, Murray și-a amintit momentul de triumf. „A fost o liniște colectivă în sala de operație în timp ce am îndepărtat ușor clemele de pe vasele nou atașate la rinichiul donatorului. Pe măsură ce fluxul sanguin a fost restabilit, noul rinichi al lui Richard a început să se înghesuie și să devină roz”, a scris el. „Erau zâmbete peste tot”. Cu familia Herrick, Murray demonstrase un aspect esențial al miopiei noastre biologice, o perspectivă care conduce o mare parte din bioingineria de ultimă oră de astăzi: Nu există niciun substitut pentru utilizarea propriului material genetic al unui pacient.

Pe măsură ce știința chirurgicală s-a îmbunătățit împreună cu tratamentele imunosupresoare care au permis pacienților să accepte organe străine, ceea ce părea cândva aproape imposibil de atins a devenit realitate. Primul transplant de pancreas realizat cu succes a fost efectuat în 1966, iar primele transplanturi de inimă și ficat în 1967. Până în 1984, Congresul a adoptat Legea națională privind transplantul de organe, care a creat un registru național pentru potrivirea organelor și a încercat să se asigure că organele donate sunt distribuite în mod echitabil. În spitalele din întreaga țară, medicii au dat vestea cât de delicat au putut – Oferta pur și simplu nu satisface cererea, va trebui să rezistați – și, în multe cazuri, au privit cum pacienții mureau așteptând ca numele lor să ajungă în fruntea listei. Această problemă de bază nu a dispărut. Potrivit Departamentului de Sănătate al SUA & Servicii Umane, 21 de persoane mor în fiecare zi numai în această țară în așteptarea unui organ. „Pentru mine, cererea nu a fost un lucru abstract”, mi-a spus Atala recent. „A fost foarte real, a fost sfâșietor și m-a impulsionat. Ne-a împins pe toți să găsim noi soluții.”

Atala, în vârstă de 57 de ani, este subțire și ușor cocoșat, cu un șoc de păr șaten și o amabilitate ușoară – îi încurajează pe toți să-i spună Tony. Născut în Peru și crescut în Florida, Atala și-a obținut doctoratul în medicină și s-a specializat în urologie la Universitatea din Louisville. În 1990, a primit o bursă de doi ani la Harvard Medical School. (Astăzi, la Wake Forest, încă își blochează cel puțin o zi pe săptămână pentru a vedea pacienți). La Harvard, el s-a alăturat unui nou val de tineri oameni de știință care credeau că o soluție la deficitul de donatori de organe ar putea fi crearea, în laborator, a unor piese de schimb.

Printre primele lor mari proiecte a fost încercarea de a crește o vezică umană – un organ relativ mare, dar gol, destul de simplu în funcția sa. A folosit un ac de sutură pentru a coase manual o schelă biodegradabilă. Mai târziu, a luat celule uroteliale din vezica urinară și din tractul urinar al unui potențial pacient și le-a multiplicat în laborator, apoi a aplicat celulele pe structură. „A fost ca și cum am coace un tort în straturi”, mi-a spus Atala. „Am făcut-o pe rând, strat cu strat. Și după ce am însămânțat toate celulele, le-am pus din nou într-un incubator și am lăsat să se gătească.” În câteva săptămâni, ceea ce a apărut a fost un mic glob alb, cu un aspect nu foarte diferit de cel real.

Între 1999 și 2001, după o serie de teste pe câini, vezicule crescute la comandă au fost transplantate în șapte pacienți tineri care sufereau de spina bifida, o afecțiune debilitantă care le făcea veziculele să cedeze. În 2006, într-un articol foarte mediatizat din revista Lancet, Atala a anunțat că, după șapte ani, vezicile biotehnologizate funcționau remarcabil de bine. A fost pentru prima dată când organe cultivate în laborator au fost transplantate cu succes la om. „Acesta este un pas mic în capacitatea noastră de a merge mai departe în înlocuirea țesuturilor și organelor deteriorate”, a declarat Atala într-un comunicat de presă la acea vreme, reluând cuvintele lui Neil Armstrong. A fost un exemplu reprezentativ al unuia dintre principalele daruri ale lui Atala. După cum mi-a spus David Scadden, directorul Centrului de Medicină Regenerativă de la Spitalul General din Massachusetts și co-director al Institutului de Celule Stem de la Harvard, Atala „a fost întotdeauna un vizionar. Întotdeauna a fost destul de îndrăzneț și destul de eficient în capacitatea sa de a atrage atenția asupra științei.”

Bladurile au fost o piatră de hotar importantă, dar nu au ocupat un loc deosebit de important în ceea ce privește cererea pacienților. În plus, procesul de aprobare în mai multe etape cerut de Administrația americană pentru alimente și medicamente pentru astfel de proceduri poate dura mult timp. În prezent, veziculele create de Atala nu au primit încă aprobarea pentru utilizare pe scară largă. „Când te gândești la medicina regenerativă, trebuie să te gândești nu doar la ceea ce este posibil, ci și la ceea ce este necesar”, mi-a spus Atala. „Trebuie să te gândești: „Am doar atâta timp la dispoziție, așa că ce va avea cel mai mare impact posibil asupra unui număr cât mai mare de vieți?””

Pentru Atala, răspunsul a fost simplu. Aproximativ opt din zece pacienți aflați pe o listă de transplanturi au nevoie de un rinichi. Potrivit unei estimări recente, aceștia așteaptă în medie patru ani și jumătate pentru un donator, adesea în dureri grave. Dacă Atala dorea cu adevărat să rezolve criza lipsei de organe, nu exista nicio cale de ocolire: Trebuia să se descurce cu rinichiul.

De la originile sale de la începutul anilor 1980, când era văzută în mare parte ca un instrument industrial pentru construirea de prototipuri, imprimarea 3D a devenit o industrie de miliarde de dolari, cu o gamă din ce în ce mai largă de aplicații potențiale, de la pantofi de designer la coroane dentare și pistoale de plastic făcute în casă. (În prezent, puteți intra într-un magazin de electronice și cumpăra o imprimantă 3-D portabilă pentru mai puțin de 500 de dolari). Primul cercetător medical care a făcut saltul către materia vie a fost Thomas Boland care, pe când era profesor de bioinginerie la Universitatea Clemson, în Carolina de Sud, a depus în 2003 o cerere de brevet pentru o imprimantă cu jet de cerneală personalizată capabilă să imprime celule umane într-un amestec de gel. Curând, cercetători precum Atala au început să se joace cu propriile lor versiuni ale mașinii.

Pentru Atala, promisiunea bioimprimării a avut totul de-a face cu scara. Deși reușise să cultive cu succes un organ în laborator și să îl transplanteze la un om, procesul era incredibil de anevoios, lipsea precizia, reproductibilitatea era scăzută, iar posibilitatea de eroare umană era omniprezentă.

La Wake Forest, unde Atala a devenit directorul fondator al institutului în 2004, a început să experimenteze imprimarea de piele, oase, mușchi, cartilaje și, nu în ultimul rând, structuri renale. În câțiva ani a fost suficient de încrezător în progresele sale pentru a le expune. În 2011, Atala a ținut un discurs TED despre viitorul organelor create prin bioinginerie, care de atunci a fost vizionat de peste două milioane de ori. Îmbrăcat în pantaloni kaki plisați și într-o cămașă cu nasturi în dungi, el a vorbit despre „criza majoră în domeniul sănătății” reprezentată de lipsa de organe, care este, în parte, un rezultat al duratei mai mari a vieții noastre. El a descris provocările medicale pe care inovația și munca perseverentă în laborator le-au cucerit în mod sumar: conceperea celor mai bune biomateriale pentru utilizarea în schele, învățarea modului de a crește celule specifice unui organ în afara corpului uman și de a le menține în viață. (Unele celule, a explicat el, cum ar fi cele ale pancreasului și ficatului, au rămas încăpățânat de greu de cultivat.)

Și a vorbit despre bioimprimare, arătând o înregistrare video cu câteva dintre imprimantele sale la lucru în laborator și apoi dezvăluind o imprimantă în spatele său pe scenă, ocupată să construiască un obiect sferic de culoare roz. Spre finalul discursului său, unul dintre colegii săi a apărut cu un pahar mare de laborator plin cu un lichid roz.

În timp ce mulțimea stătea în tăcere, Atala a băgat mâna în pahar și a scos ceea ce părea a fi o fasole vâscoasă, supradimensionată. Într-o demonstrație magistrală de măiestrie, a ținut obiectul în față în mâinile sale în formă de cupă. „Puteți vedea de fapt rinichiul așa cum a fost imprimat mai devreme astăzi”, a spus el. Mulțimea a izbucnit în aplauze spontane. A doua zi, agenția de știri Agence France-Presse a scris într-un articol difuzat pe scară largă că Atala a tipărit un „rinichi real” pe o mașină care „elimină nevoia de donatori atunci când vine vorba de transplanturi de organe.”

Viitorul se apropia.

Și apoi nu a mai fost.

De fapt, ceea ce Atala ținea pe scenă nu era un rinichi uman funcțional. Era inert, un model extrem de detaliat, o mostră a ceea ce el spera și credea că va aduce bioimprimarea într-o zi. Dacă ați urmărit cu atenție prezentarea, ați putut vedea că Atala nu a promis niciodată că ceea ce ținea în mână era un organ funcțional. Cu toate acestea, criticii s-au năpustit asupra a ceea ce au considerat a fi un exercițiu de înaltă clasă în materie de efecte speciale.

Anul trecut, Jennifer Lewis, cercetător în domeniul materialelor la Harvard și cercetător de frunte în domeniul bioimprimării (specialitatea ei este ingineria țesuturilor vascularizate) a părut să-l critice pe Atala într-un interviu acordat publicației New Yorker. „Am crezut că a fost înșelătoare”, a spus ea, referindu-se la discursul TED. „Nu vrem să le dăm oamenilor așteptări false, iar acest lucru dă domeniului o reputație proastă.”

În urma discursului TED, Wake Forest a emis un comunicat de presă în care a subliniat că va trece mult timp până când un rinichi bioimprimat va putea ajunge pe piață. Când l-am întrebat pe Atala dacă a învățat ceva din această controversă, el a refuzat să o comenteze în mod direct, arătând în schimb de ce nu îi place să pună un timbru de timp pe un anumit proiect. „Nu vrem să le dăm pacienților speranțe false”, mi-a spus el.

Încăierarea a ilustrat în mod clar una dintre provocările centrale cu care se confruntă cercetătorii din întregul domeniu al medicinei regenerative: Vreți să stârniți entuziasmul cu privire la ceea ce este posibil, pentru că entuziasmul se poate traduce în presă, finanțare și resurse. Vrei să inspiri oamenii din jurul tău și următoarea generație de oameni de știință. Dar nu vreți să denaturați ceea ce este la îndemână în mod realist.

Și când vine vorba de organe mari și complicate, domeniul are încă un drum de parcurs. Așezați-vă cu un creion și o bucată de hârtie și cu greu ați putea visa la ceva mai complex din punct de vedere arhitectural sau funcțional decât rinichiul uman. Interiorul organului de mărimea unui pumn este alcătuit din țesuturi solide traversate de un sistem complicat de autostrăzi de vase de sânge, care măsoară doar 0,010 milimetri în diametru, și aproximativ un milion de filtre minuscule cunoscute sub numele de nefroni, care trimit fluidele sănătoase înapoi în fluxul sanguin și deșeurile în vezica urinară sub formă de urină. Pentru a biotipări un rinichi, ar trebui să fiți capabili să cultivați și să introduceți nu numai celule renale și nefroni funcționali, ci și să stăpâniți modul de a popula organul cu o vascularizație pentru a menține organul alimentat cu sângele și nutrienții de care are nevoie. Și ar trebui să construiți totul din interior spre exterior.

De aceea, mulți cercetători explorează opțiuni care nu includ imprimarea acestor structuri de la zero, ci încearcă să le folosească pe cele deja proiectate de natură. La Texas Heart Institute, în Houston, Doris Taylor, directorul programului de cercetare în domeniul medicinei regenerative al institutului, Doris Taylor, experimentează cu inimi de porc decelularizate – organe care au fost dezbrăcate de mușchi și de toate celelalte celule de țesut viu într-o baie chimică, lăsând doar matricea de colagen de la bază. Un organ decelularizat este palid și fantomatic – seamănă cu un băț incandescent golit de soluția care l-a făcut să strălucească. Dar, în mod crucial, procesul lasă intactă arhitectura interioară a organului, cu tot cu vascularizație.

Taylor speră ca într-o zi să folosească inimi de porc decelularizate, repopulate cu celule umane, pentru transplant la pacienții umani. Până în prezent, echipa sa a injectat inimi cu celule vii de bovine și le-a introdus în vaci, unde au reușit să bată și să pompeze sânge alături de inima originală, sănătoasă, a vacilor. Pentru Taylor, această abordare ocolește provocările legate de găsirea unor modalități de a imprima la rezoluția incredibil de fină pe care o necesită rețelele vasculare. „Tehnologia va trebui să se îmbunătățească foarte mult înainte de a fi capabili să bioimprimăm un rinichi sau o inimă, să îi aducem sânge și să o menținem în viață”, spune Taylor.

Cercetătorii de la Wake Forest experimentează, de asemenea, cu organe decelularizate atât din cadavre de animale, cât și din cadavre umane. Într-adevăr, deși Atala consideră că rinichiul de înlocuire este Sfântul Graal al său, el nu pretinde că construirea unuia va fi altceva decât un proces incremental, întreprins dintr-o varietate de unghiuri. Astfel, în timp ce cercetătorii de la institut și din alte părți lucrează pentru a perfecționa imprimarea structurii externe și a arhitecturii interne a organului, ei experimentează, de asemenea, diferite modalități de imprimare și de creștere a vaselor de sânge. În același timp, ei perfecționează tehnicile de cultivare a celulelor renale vii necesare pentru a face ca totul să funcționeze, inclusiv un nou proiect de propagare a celulelor renale prelevate dintr-o biopsie a țesutului sănătos al unui pacient.

Când am vorbit, Atala a subliniat că obiectivul său este de a introduce un organ mare proiectat și funcțional într-o ființă umană care are nevoie disperată de el, indiferent dacă acel organ a fost bioimprimat sau nu. „Indiferent de tehnologia de care este nevoie pentru a ajunge acolo”, a spus el.

Și totuși, el s-a grăbit să sublinieze că modul în care ajungi acolo nu este lipsit de importanță: în cele din urmă, vrei să pui bazele unei industrii care să se asigure că nimeni – fie în următoarele decenii, fie în secolul al XXII-lea, în funcție de nivelul tău de optimism – nu va mai dori vreodată un organ care să salveze vieți. Pentru a face acest lucru, nu puteți face acest lucru manual.

„Veți avea nevoie de un dispozitiv care să fie capabil să creeze același tip de organ de fiecare dată”, mi-a spus Atala. „La fel ca și cum ar fi fost făcut la mașină.”

Într-o după-amiază, m-am oprit la biroul lui John Jackson, un profesor asociat la institut. Jackson, în vârstă de 63 de ani, este un hematolog experimental de meserie. El a venit la Wake Forest în urmă cu patru ani și a comparat mutarea la institut, cu toate tehnologiile sale de ultimă generație, cu „întoarcerea la școală din nou.”

Jackson supraveghează dezvoltarea unei imprimante de celule de piele, care este concepută pentru a imprima o serie de celule de piele vii direct pe un pacient. „Să spunem că aveți o leziune la nivelul pielii”, a sugerat Jackson. „Ați scana acea rană pentru a obține dimensiunea și forma exactă a defectului și ați obține o imagine 3-D a defectului. Apoi ai putea imprima celulele” – care sunt cultivate într-un hidrogel – „în forma exactă de care ai nevoie pentru a se potrivi cu rana.” În momentul de față, imprimanta poate depune țesuturi la nivelul celor două straturi superioare ale pielii, suficient de adânc pentru a trata – și pentru a vindeca – majoritatea rănilor provocate de arsuri. În viitor, laboratorul speră să imprime mai adânc sub suprafața pielii și să imprime straturi mai complicate de piele, inclusiv țesut adipos și foliculi de păr cu rădăcini adânci.

Jackson a estimat că testele clinice ar putea începe în următorii cinci ani, în așteptarea aprobării FDA. Între timp, echipa sa a fost ocupată să testeze imprimanta de piele pe porci. El a derulat un poster mare, care era împărțit în panouri. În primul era o fotografie detaliată a unei răni pătrate, de aproximativ zece centimetri pe o parte, pe care tehnicienii o tăiaseră pe spatele unui porc. (Porcii fuseseră puși sub anestezie generală.) În aceeași zi, cercetătorii au imprimat celule direct pe rană, un proces care a durat aproximativ 30 de minute. În fotografiile postimprimare, se putea distinge o discrepanță de culoare și textură: Zona era mai cenușie și mai mată decât carnea naturală de porc. Dar existau puține încrețituri, nu exista țesut cicatricial ridicat sau striat și, în timp, gelul s-a contopit mai mult sau mai puțin complet cu pielea înconjurătoare.

Imprimanta de celule de piele este unul dintre mai multe proiecte active la institutul care primește finanțare din partea Departamentului american al Apărării, inclusiv inițiative de regenerare a țesuturilor pentru leziuni faciale și genitale, ambele fiind endemice în rândul soldaților americani răniți în războaiele recente. Anul trecut, cercetătorii conduși de Atala au anunțat implantarea cu succes a unor vagine create cu ajutorul celulelor proprii ale pacientelor la patru adolescente care sufereau de o tulburare reproductivă rară numită sindrom Mayer-Rokitansky-Küster-Hauser. Wake Forest testează, de asemenea, penisuri de cadavru și sfinctere anale crescute în laborator și decelularizate pe animale, cu speranța de a începe testele pe oameni în următorii cinci ani.

Perifericul, noul roman al futuristului William Gibson, care a inventat termenul de „cyberspațiu” și a prevăzut cea mai mare parte a revoluției digitale, are loc într-o perioadă în care oamenii sunt capabili să „fabrice” – practic, să imprime în 3-D – orice au nevoie: medicamente, computere, îmbrăcăminte. Ei sunt constrânși doar de imaginația lor. Și totuși, aplecat asupra posterului lui Jackson, m-am trezit gândindu-mă că nici măcar Gibson nu a prezis acest lucru: carne vie, la cerere.

Am mers spre biroul lui Atala. Lumina soarelui stropea podeaua și un set de rafturi înalte, care expuneau fotografii ale celor doi fii mici ai lui Atala și mai multe exemplare ale manualului său, Principii de medicină regenerativă.

Fostese în sala de operații toată dimineața (este, de asemenea, președintele școlii de medicină în domeniul urologiei) și nu se aștepta să se întoarcă acasă până seara târziu, dar era vesel și debordând de energie. L-am întrebat dacă s-a gândit vreodată să renunțe la cabinetul său și să se concentreze doar pe cercetare.

A clătinat din cap. „La sfârșitul zilei, am intrat în medicină pentru a avea grijă de pacienți”, a spus el. „Îmi place să am acea relație cu familiile și pacienții. Dar, la fel de important, mă menține în contact cu ceea ce este nevoie. Pentru că dacă văd acea nevoie la prima mână, dacă pot pune chipuri la problemă – ei bine, știu că voi continua să lucrez la ea, voi continua să încerc să îmi dau seama.”

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *