Επιστήμονες χρησιμοποίησαν τεχνολογία αιχμής για τη βιοεκτύπωση «μίνι» ανθρώπινων νεφρών στο εργαστήριο, ανοίγοντας εν δυνάμει τον δρόμο για νέες θεραπείες νεφρικής ανεπάρκειας και την καλλιέργεια μοσχευμάτων στο εργαστήριο.
Της σχετικής έρευνας ηγήθηκαν το MCRI (Murdoch Children's Research Institute) και η εταιρεία βιοτεχνολογίας Organovo, και δημοσιεύτηκε στο Nature Materials. Οι ερευνητές επίσης επιβεβαίωσαν τη χρήση 3D bioprinted ανθρώπινων μίνι νεφρών για την παρακολούθηση της τοξικότητας φαρμάκων μιας κατηγορίας που είναι γνωστό πως προκαλεί ζημιά στα νεφρά των ανθρώπων.
Η έρευνα έδειξε πώς η 3D βιοεκτύπωση βλαστοκυττάρων μπορεί να παράξει αρκετά μεγάλα φύλλα νεφρικού ιστού που απαιτείται για μοσχεύματα. Σαν να βγάζει κανείς οδοντόκρεμα από ένα σωληνάριο, η «extrusion-based» 3D βιοεκτύπωση δημιουργεί μια «βιομελάνη» που αποτελείται από μια κρέμα βλαστοκυττάρων, η οποία βγαίνει από ένα καθοδηγούμενο από υπολογιστή σιφώνιο για τη δημιουργία τεχνητού ζωντανού ιστού σε ένα πιάτο.
Η καθηγήτρια Μελίσα Λιτλ του MCRI άρχισε την καλλιέργεια των νεφρικών οργανοειδών το 2015. Ωστόσο αυτή η μέθοδος είναι ταχύτερη και πιο αξιόπιστη και επιτρέπει αύξηση της κλίμακας της όλης διαδικασίας. Μέσω 3D βιοεκτύπωσης μπορεί να δημιουργηθούν περίπου 200 μίνι νεφρά σε 10 λεπτά, χωρίς να μειώνεται η ποιότητα, όπως έδειξε η μελέτη.
Σε μεγέθη που κυμαίνονται από κόκκο ρυζιού μέχρι αυτό ενός νυχιού, τα μίνι νεφρά είναι εντελώς αντίστοιχα των κανονικού μεγέθους νεφρών. Η καθηγήτρια Λιτλ είπε πως μέσω της χρήσης μίνι οργάνων η ομάδα της ελπίζει να ελέγχει φάρμακα για να ανακαλύπτει νέες θεραπείες για νεφροπάθειες ή για να δοκιμάζει εάν ένα νέο φάρμακο μπορεί να προκαλέσει βλάβη στα νεφρά αυτού που το λαμβάνει.
Στο πλαίσιο της μελέτης ελέγχθηκε η τοξικότητα των αμινογλυκοσιδών, μιας κατηγορίας αντιβιοτικών που προκαλούν ζημιά στα νεφρά. «Διαπιστώσαμε αυξημένα επίπεδα θανάτου σε συγκεκριμένα είδη κυττάρων στα νεφρά που είχαν λάβει αμινογλυκοσίδες» είπε η Λιτλ. «Η παραγωγή βλαστοκυττάρων από έναν ασθενή με γενετική νεφροπάθεια, και μετά η καλλιέργεια μίνι νεφρών από αυτά, ανοίγει επίσης τον δρόμο για τη διαμόρφωση σχεδίων θεραπείας στοχευμένων σε κάθε ασθενή, κάτι που θα μπορούσε να επεκταθεί και σε ένα εύρος ασθενειών στα νεφρά».
