Pela primeira vez, cientistas israelenses criaram um coração humano vascularizado que usa tecido humano retirado de um paciente e uma impressora 3D.
Na segunda-feira, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Tel Aviv revelou o coração impresso em 3D que combina completamente com as propriedades imunológicas, celulares, bioquímicas e anatômicas de um paciente humano.
“Esta é a primeira vez que alguém em qualquer lugar conseguiu projetar e imprimir um coração inteiro repleto de células, vasos sangüíneos, ventrículos e câmaras”, disse o professor Tal Dvir, da Escola de Biologia Molecular e Biotecnologia da TAU, que conduziu a pesquisa para o estudo.
O processo envolveu a realização de uma biópsia de tecido gorduroso dos pacientes, então os materiais celulares foram separados. Enquanto as células foram reprogramadas para se tornarem células-tronco pluripotentes e eficientemente diferenciadas para células cardíacas ou endoteliais, a matriz extracelular (ECM), uma rede tridimensional de macromoléculas extracelulares, como colágeno e glicoproteínas, foi processada em um hidrogel personalizado que serviu como o material de impressão.
As células diferenciadas foram então misturadas com as bio-tintas e usadas para imprimir em 3D um coração inteiro. O processo de impressão 3D demora cerca de 3-4 horas.
Por enquanto, o coração impresso em 3D produzido na TAU é dimensionado para um coelho. Ele precisará passar por um processo de amadurecimento em biorreatores para manter as células vivas e cultivá-las para acomodar um coração em tamanho natural.
O próximo passo, segundo eles, é ensinar os corações a se organizarem e interagirem uns com os outros e alcançarem a capacidade de bombeamento. O processo de maturação levará cerca de um mês, após o qual eles serão transplantados para animais, como coelhos e ratos, para testes. Eles esperam que isso aconteça em um ou dois anos. A esperança é que dentro de “10 anos, haverá impressores de órgãos nos melhores hospitais do mundo, e esses procedimentos serão conduzidos rotineiramente”, disse Dvir.
____ english version ____
Tel Aviv University scientists 3D print a mini heart using patient’s cells
For the first time, Israeli scientists have created a vascularized human heart that uses human tissue taken from a patient and a 3D printer.
On Monday, a team of researchers at Tel Aviv University unveiled the 3D printed heart that completely matches the immunological, cellular, biochemical and anatomical properties of a human patient.
“This is the first time anyone anywhere has been able to design and print an entire heart filled with cells, blood vessels, ventricles and chambers,” said Professor Tal Dvir of TAU’s School of Molecular Biology and Biotechnology, who conducted the research. for the study.
The process involved performing a biopsy of the patients’ fat tissue, so the cellular materials were separated. While cells were reprogrammed to become pluripotent stem cells and efficiently differentiated into cardiac or endothelial cells, the extracellular matrix (ECM), a three-dimensional network of extracellular macromolecules such as collagen and glycoproteins, was processed into a custom hydrogel that served as the printing material.
The differentiated cells were then mixed with the bio-inks and used to 3D print an entire heart. The 3D printing process takes about 3-4 hours.
For now, the 3D printed heart produced at TAU is sized for a rabbit. He will need to go through a bioreactor ripening process to keep the cells alive and grow them to accommodate a life-size heart.
The next step, they say, is to teach hearts to organize and interact with each other and achieve pumping ability. The maturation process will take about a month, after which they will be transplanted to animals, such as rabbits and mice, for testing. They expect this to happen in a year or two. The hope is that within 10 years, there will be organ printers in the best hospitals in the world, and these procedures will be routinely conducted, Dvir said.
