חוקרים באוניברסיטת תל אביב הצליחו, לראשונה בעולם, להשתמש במדפסת תלת-מימד וברקמות שנלקחו מחולה ולהדפיס לב חי. המחקר החדש פותח פתח לטכנולוגיה שאולי תחליף את הצורך בהשתלת איברים. מתי נראה לב מודפס בבני אדם? והאם רשימות ההשתלה יעלמו בעתיד? ד"ר ליאור פרל, קרדיולוג בכיר במערך הלב בבית החולים בילינסון עונה על השאלות.
לסיפורים הכי מעניינים והכי חמים – הצטרפו לפייסבוק שלנו
"אנחנו עכשיו במירוץ חדש", מסביר פרל. "אם בסוף שנות השישים היה מירוץ להשתלת הלב הראשון באדם, עכשיו המירוץ הוא לייצר את הלב המלאכותי הראשון שאפשר להשתיל אותו בכמויות גדולות ובביטחה. החלק של ההדפסה הוא רק חלק מהתהליך עוד נותרו הרבה מאוד אתגרים".
מתי נוכל לראות לב מודפס בבן אדם?
"האתגר הכי גדול הוא לגרום לאיבר זר להיקלט בתוך הגוף ושהוא יסתנכרן עם הזרימה של הדם והחשמל ולא יידחה", מסביר המומחה. "מדובר בהישג אדיר אבל זה רק חלק מהמירוץ. אני מאמין שבשנים הקרובות נראה התקדמות אדירה. הייתי מצפה שבעוד שנה שנתיים הדבר הזה יגיע לבשלות".
"זה יקח עוד כמה שנים", הוסיף. "בשנים האלה יש עוד הרבה מרכזים בעולם שמנסים להגיע לפתרון. צריך כנראה לאחד כוחות ולראות איך אפשר לייצר משהו שמתפקד ונקלט . אני מקווה שתוך 5-10 שנים נראה ניצנים ראשונים של ניסויים באדם עם לב מודפס שמושתל".
מה השלב הבא?
"הם בעצמם פירטו יפה מאוד במאמר שיש להם עוד הרבה מאוד אתגרים, קודם כל ביכולת להגדיל את האיבר. במחקר שלהם לא היה דיון האם הגוף יקלוט את האיבר כמו שצריך והשלב הבא זה לראות האם ניתן לחבר את כלי הדם למודלים בבעלי חיים ולוודא שהדברים נקלטים כראוי ומתפקדים לאורך זמן".
אפשר להדפיס איברים נוספים?
"בוודאי. הכיוון הזה הוא כבר פעיל, יש מקומות שמדפיסים כליה מלאכותית וכבד. הנושא הזה הוא חם ויש איברים שקל יותר לייצר במדפסת תלת מימד מאשר לב בגלל המורכבות שבלגרום לאיבר לפעול ולייצר דם".
"יש הרבה מאוד דברים בלתי פתורים", פרל מרגיע. "אבל בעתיד תתארו לכם שבמקום להיות ברשימת השתלה יהיה מרכז שיודע לייצר איברים מותאמים אישית עם חומרים שאפשר לייצר תוך זמן קצר. זה בהחלט כיוון מעורר אופטימיות, כל זה בהינתן שכל המכשולים הקיימים היום ייפתרו".
האם אפשר להדפיס מוח?
"זה כבר מדע בדיוני. אבל רכיבים מהמוח כמו מערכות עצבים מסוימות או הולכה חשמלית זה משהו שאפשר אולי להדפיס. אבל איך אפשר להדפיס זיכרונות ורגשות? זה נראה לי כבר גדול עלינו".
לראשונה: חוקרים הדפיסו לב חי
לצורך המחקר השתמשו החוקרים ברקמת שומן שנלקחה מחולה, והפרידו בין תאי השומן לבין חומר חוץ-תאי שתומך בתאים. בתהליך מתקדם של הנדסה גנטית הם הפכו את תאי השומן לתאי גזע, ומתאי הגזע יצרו תאים של שריר לב ותאים שיוצרים כלי דם. במקביל הם יצרו מהחומר החוץ תאי מעין 'דיו' להדפסה. את החומרים הזינו את למדפסת, שהדפיסה לפי הוראות מחשב, על פי הדמיות MRI ו-CT של לב אנושי.
הלב שהודפס בדרך זו מורכב מתאים צעירים מאוד, שכבר מתכווצים ומראים תכונות של תאי לב. כיום עובדים החוקרים על גידול הלב בסביבה מיוחדת שתאפשר לתאים להפוך לתאי לב בוגרים, המתקשרים ביניהם ופועלים ביעילות מירבית. החוקרים מקווים שכבר בשנה הקרובה יושתלו לבבות מודפסים מסוג זה בבעלי חיים, על מנת לבחון את תפקודם.
"השיטה שפיתחנו מאפשרת להדפיס לב בכל גודל רצוי, ומכיוון שהלב המודפס מיוצר מרקמות של החולה עצמו, הגוף לא ידחה אותו," סיכם פרופ' דביר. "יותר מכך, השיטה מאפשרת למעשה להדפיס כל איבר הנדרש להשתלה, ואנחנו מאמינים שהיא פותחת פתח לטכנולוגיות עתידיות, שייתרו לחלוטין את הצורך בתרומות איברים. כשחולה יזדקק להשתלה, תילקח מגופו רקמה, וממנה יודפס איבר מתאים בגודלו ובתכונותיו, שיושתל בגופו".
המחקר פורץ הדרך בוצע על ידי הדוקטורנט נדב נור וד"ר אסף שפירא במעבדתו של פרופ' דביר באוניברסיטת תל אביב, ומאמר בנושא יתפרסם היום בכתב העת המדעי Advanced Science.