Bioniczna trzustka umożliwi poprawę jakości życia osobom chorującym na cukrzycę typu pierwszego z ciężkim przebiegiem i niektóre przewlekłe choroby trzustki. Polski startup Polbionica nakreśla swój projekt i jego funkcjonalność. Pomysłodawcą jest profesor Michał Wszoła, który równocześnie jest chirurgiem transplantologiem.
Budowa naturalnej trzustki, a drukowanie bionicznej
Stworzona trzustka złożona jest z żywych komórek i odpowiednio dobranych biomateriałów, które imitują części niezłożone z komórek. Wszystkie narządy człowieka złożone są z komórek o konkretnej funkcji oraz czegoś, co pozwala je do siebie zlepić i umożliwia przesyłanie sygnałów pomiędzy komórkami, co nazywane jest macierzą zewnątrzkomórkową.
Narządy mają również układ naczyniowy, dzięki któremu możliwe jest dostarczanie tlenu i, potrzebnych do prawidłowego działania, składników odżywczych. Zespół naukowców poszukiwał materiału przypominającego macierz zewnątrzkomórkową, wypróbowując biotusze, które są imitacją prawdziwej, naturalnie występującej macierzy.
Wykonanie bionicznej trzustki opiera się o pobranie komórek pacjenta oraz połączenie ich z biomateriałem. We wnętrzu strzykawki umieszczane są pobrane komórki, a następnie dodawany jest hydrożel, będący macierzą. Po wymieszaniu tych składników, substancja wprowadzana jest do biodrukarki, która kontrolowana przez komputer, tworzy narząd, poddany odpowiedniemu oświetleniu tężeje.
Funkcjonalność i przyszłość bionicznej trzustki
Prawidłowo działająca trzustka produkuje enzymy trawienne, w postaci soku trzustkowego, oraz hormony insulinę i glukagon, utrzymujące odpowiedni poziom stężenia cukru we krwi. Naukowcy pragną osiągnąć funkcjonalność bionicznej trzustki, bliską takiej, jaką spełnia w naturze, nie zważając na kształt.
Powstający narząd umożliwia produkcję insuliny i glukagonu, jest szczególnie przeznaczony dla osób chorujących na cukrzycę, jednak niekoniecznie mogłoby być rozwiązaniem wszystkich zdrowotnych problemów, występujących w obrębie trzustki.
Podczas transplantacji u pacjenta z cukrzycą nie dochodzi do usunięcia trzustki, a wydrukowana w 3D trzustka umieszczana jest w innej lokalizacji.
Stworzenie całej struktury organu motywowane jest wcześniejszymi przeszczepami wysepek trzustkowych, które nie dały możliwości całkowitego wyleczenia cukrzycy. W ludzkiej trzustce ulokowanych jest milion tego typu wysepek, a cukrzyca występuje, gdy 90% spośród nich zostanie uszkodzone. Wykonana przez badaczy bioniczna trzustka zawiera 600 tysięcy takich wysepek, dzięki czemu organ jest w stanie podjąć pracę, choć nie jest w pełni sprawna.
Połączenie bionicznej trzustki z układem naczyniowym biorcy możliwe jest dzięki zespoleniu naczyniowemu, ale przede wszystkim przez opracowanie i wydrukowanie specjalnego układu naczyniowego nowej trzustki. Testy kliniczne jeszcze nie zostały przeprowadzone, jednak autorzy pomysłu są dobrej myśli.
Co ważne, pragną rozwinąć metodę tworzenia narządu, a następnie wprowadzić ją przede wszystkim do metod leczenia cukrzycy typu pierwszego z chwiejnym przebiegiem oraz ciężkimi powikłaniami, gdzie jedynie transplantacja byłaby szansą na odzyskanie zdrowia, a także u pacjentów, którzy chorują na przewlekłe zapalenie trzustki.
