Nyt hjerte af patientens egne celler

Snart vil hjerteceller dyrket i et laboratorium, og formet i facon som et hjerte, ende med at slå i takt og skabe et hjerte. Ved transplantation til en patient, vil dette hjerte have større chance for at fungere end et hjerte transplanteret fra et andet menneske.

På et laboratorium i Chicago, der formelt åbner om et par måneder, vil et nyetableret biotekfirma snart begynde at fuldende processen med 3D-trykning af menneskelige hjerter til brug ved transplantationer. “Idéen er, ved hjælp af patientens egne celler, at frembringe et patientspecifikt, fuldt fungerende hjerte, der er levedygtigt frem til transplantation”, siger Steven Morris, grundlægger og partner i firmaet Biolife4D. Processen kombinerer flere trin, der er udviklet af forskellige forskere i universitetslaboratorier. Først scannes en patients hjerte med en MRI-skanner for at skabe et digitalt billede af hjertets form og størrelse. Derefter tages en blodprøve. Ved hjælp af teknikker, som er blevet udviklet i løbet af det sidste årti, bliver blodcellerne omdannet til stamceller – og omdannes derpå til hjerteceller. Disse nye hjerteceller vil blive kombineret med næringsstoffer i en hydrogel for at lave en “bio-blæk”, som kan bruges i en specialiseret 3D-printer.

Ved udskrivning af ét lag bio-blæk ad gangen, henover et bionedbrydeligt ”stillads” for at holde alt på plads, kan cellerne formes til præcis den form patientens eget hjerte har. Det nye hjerte vil blive flyttet til en bioreaktor for at styrke det. Utroligt nok vil nye hjerteceller udenfor en krop hurtigt begynde at samle sig. “Når vi er færdige med ‘bio-printningen’, har vi noget, der ligner et hjerte, men det er bare enkelt-celler samlet ét sted”, siger Steven Morris. “Inden for et par dage véd cellerne bare. . . “Jeg er en hjertecelle, du er en hjertecelle, vi skal sammen og begynde at slå.” Og det gør de så”.

Når hjertet er stærkt nok, vil teknikerne hæve temperaturen for at smelte ”stilladset” omkring cellerne. Det nye hjerte kan så transplanteres – og fordi det har nøjagtigt den størrelse patientens oprindelige hjerte har og er skabt af patientens egne celler, er der større chance for succes end ved en traditionel transplantation. I en række undersøgelser har andre forskere succesfuldt transplanteret stamceller fra både mennesker og dyr uden behov for, at patienten resten af livet skal tage medicin for at forhindre afstødning.

De fleste mennesker, der i dag modtager hjertetransplantation, lever gennemsnitligt ikke mere end et årti. Risikoen for afstødning af det ny hjerte er stor. De stoffer patienterne tager for at undertrykke deres immunsystem – i et forsøg på at forhindre kroppen i at afvise det fremmede organ – kan også gøre dem ude af stand til bekæmpe andre sygdomme. Biolife4D-hjertet vil derimod ikke kræve, at patienter tager de såkaldte immunsuppressive lægemidler, da hjertet er fremstillet af patientens egne celler, og derfor rent genetisk er patientens eget.

Nye bioprintede organer løser også et større problem: få hjerter er for tiden tilgængelige til transplantation, så de fleste mennesker på ventelister får aldrig chancen for operation. Hvis hjerter kan laves ”fra bunden”, vil der ikke længere være mangel på forsyning.

Morris, der tidligere havde et firma, der fremstillede medicinsk udstyr, blev først interesseret i 3D-printning som et middel til at lave prototyper af udstyr. Men da han undersøgte markedet, indså han, at trykte organer var blevet levedygtige – og forskerne han mødtes med, som hver især specialiserede sig i et bestemt trin, forsøgte endnu ikke at kommercialisere processen. I det nye laboratorium vil forskerholdet sætte den fulde proces sammen, rådgivet af de oprindelige forskere fra Carnegie Mellon University, Texas Heart Institute, Johns Hopkins University og andre institutioner. Holdet på det nye Chicago Laboratorium vil også have adgang til laboratorieplads på Northwestern University, University of Chicago og andre lokale laboratorier.

Biolife4D-holdet skal overvinde forhindringer, herunder hvordan man med succes kan skabe små blodkar i det nye hjerte. “Det fint forgrenede netværk af blodårer er stadig svært at eftergøre,” siger Morris. Men de sigter mod at lave “mini-hjerter” inden for et år. Disse mini-hjerter kan bruges af farmaceutiske virksomheder til at teste nye stoffer – den nuværende lægemiddeludvikling baserer sig i høj grad på dyreforsøg hvilket i ringe grad forudsiger, hvordan et stof vil opføre sig i en menneskekrop.

Manglen på organer til transplantation bør ikke løses ved at oprette farme, hvor dyr opdrættes med det ene formål, at benytte deres organer til transplantation til mennesker. Udover at risikoen for at smitte kan spredes fra dyr til mennesker er stor, så må man også spørge sig selv: har dyr kun værdi, hvis vi kan bruge dem til noget: som kæledyr, som mad, som underholdning, til at ride på, til at lave forsøg på og ….. til at få organer fra? Har mennesket slet ingen grænser, når det gælder om at få dækket egne behov? Der er tale om medskabninger, som lever individuelle liv og oplever verden omkring sig. Dyr er ikke skabt til at tilfredsstille menneskers behov, men det er desværre en udbredt opfattelse, som kun kan betegnes som sørgelig.