Η πρώτη «βιορομποτική υβριδική καρδιά»!

Λίγο μετά τα μεσάνυχτα της Κυριακής 3 Δεκεμβρίου 1967, τριάντα γιατροί από διαφορετικές ειδικότητες περίμεναν με αγωνία στο νοσοκομείο Γκρουτ Σουρ στο Κέιπ Τάουν της Νότιας Αφρικής ένα νεύμα από τον επικεφαλής τους, τον άσημο τότε καρδιοχειρουργό Κρίστιαν Μπάρναρντ. Δεν πέρασε πολλή ώρα και ο Μπάρναρντ άναψε το «πράσινο φως». Ο αναισθησιολόγος της ομάδας «κοίμισε» τον 54χρονο Λουίς Γουασκάνσκι και η πολυμελής ομάδα έπιασε δουλειά. Στις 6 το πρωί η ουλή στο στήθος του Γουακάνσκι είχε κλείσει. Και ένα νέο λαμπρό κεφάλαιο στην ιστορία της ιατρικής άνοιξε, αφού η πρώτη μεταμόσχευση καρδιάς ήταν γεγονός.

Πάνω από μισό αιώνα μετά, περίπου 3.500 μεταμοσχεύσεις καρδιάς λαμβάνουν χώρα σε όλο τον κόσμο κάθε χρόνο. Αλλά δεν είναι αρκετές για να κρατήσουν στη ζωή όλους όσοι βρίσκονται σε λίστες αναμονής για να λάβουν το κατάλληλο μόσχευμα. Θα ήταν άραγε εφικτό να φτιάξουμε μια καρδιά κατά παραγγελία, εξίσου αποτελεσματική με τον μυ που χτυπά κάτω από το στήθος μας; Σε αυτό ακριβώς το μονοπάτι βαδίζουν μηχανικοί του ΜΙΤ.

Η ερευνητική ομάδα του πανεπιστημίου κατόρθωσε να «παντρέψει» το βιολογικό με το τεχνητό. Συγκεκριμένα, οι μηχανικοί πήραν μια κανονική καρδιά και αντικατέστησαν τον σκληρό μυϊκό ιστό με ένα μαλακό πλέγμα ρομποτικών μυών, παρόμοιο με ρολό περιτυλίγματος από φυσαλίδες. Ο προσανατολισμός του πλέγματος μιμείται το μοτίβο των φυσικών μυϊκών ινών της καρδιάς, έτσι ώστε όταν οι ερευνητές «φουσκώνουν» τις φυσαλίδες, αυτές να συσπώνται ταυτόχρονα, όπως το μυοκάρδιο όταν αντλεί αίμα.

Στο σημείο αυτό θα πρέπει να διευκρινιστεί ότι δεν πρόκειται για μια αμιγώς τεχνητή καρδιά, αλλά για ένα υβρίδιο που συνδυάζει βιολογικούς ιστούς και συνθετικά υλικά στην ίδια δομή. Γι’ αυτό άλλωστε και οι ερευνητές του ΜΙΤ κάνουν λόγο για «βιορομποτική υβριδική καρδιά».
Σε κάθε περίπτωση, το εντυπωσιακό είναι ότι χτυπά κανονικά και σύμφωνα με τους ίδιους είναι ό,τι πιο κοντινό στην ανθρώπινη. Ετσι, είναι ιδανική για δοκιμές τεχνητών βαλβίδων κ.λπ. Αρχικός στόχος είναι οι γιατροί να σκανάρουν την καρδιά ενός ασθενούς και να δοκιμάζουν πάνω στην «υβριδική καρδιά» τη συσκευή ή το μόσχευμα που θα του εμφυτεύσουν, ώστε να είναι ήδη ρυθμισμένο στον βέλτιστο βαθμό. Ουσιαστικά πρόκειται για μια μορφή εξατομικευμένης ιατρικής.

Εκτύπωση οργάνων

Μια καρδιά από το… ράφι που θα μπορούσε να αντικαταστήσει την ανθρώπινη δεν είναι κάτι που θα δούμε τον επόμενο χρόνο. Ωστόσο είναι μια εξέλιξη που για πρώτη φορά αποκτά επιστημονική υπόσταση και ξεφεύγει από το πλαίσιο του ευσεβούς πόθου. Εκτός από την πρόοδο στους τομείς της μικρομηχανικής και των σύνθετων υλικών, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης βιολογικών υλικών θεωρείται το επόμενο μεγάλο κεφάλαιο στη δημιουργία τεχνητών οργάνων. Ηδη η αμερικανική BIOLIFE4D προχώρησε τον Σεπτέμβριο του 2019 στην εκτύπωση μιας μίνι καρδιάς. Η πρώτη ύλη προήλθε από λευκά αιμοσφαίρια ανθρώπου, που στη συνέχεια καλλιεργήθηκαν κατάλληλα για να δώσουν «βιο-μελάνη».

Εξακολουθούμε να είμαστε πιθανόν χρόνια μακριά (πέντε έως δέκα χρόνια, σύμφωνα με την εταιρεία ερευνών Gartner) από την επίτευξη αυτής της δυνατότητας, αλλά η σχετική τεχνολογία εξελίσσεται.

Το πώς ακριβώς θα εξελιχθεί η τεχνολογία του 3D Bioprinting και δημιουργίας τεχνητών οργάνων μένει να αποδειχθεί. Προς το παρόν, οι περισσότερες εταιρείες χρησιμοποιούν τρισδιάστατους εκτυπωτές για την επιτάχυνση της ανάπτυξης πρωτοτύπων (34% των εφαρμογών). Ωστόσο, καθώς η τρισδιάστατη εκτύπωση χρησιμοποιείται σε περισσότερους τομείς, το πιο πιθανό είναι να αποτελέσει έναν ακόμη έναν παράγοντα που θα αλλάξει τις ιατρικές πρακτικές.