波蘭專家計(jì)劃在三到五年內(nèi)移植生物3D打印的仿生胰腺

來(lái)源：中國(guó)3D打印網(wǎng)

就醫(yī)學(xué)而言，每一步都是漫長(zhǎng)的一步，臨床前和臨床試驗(yàn)需要花費(fèi)數(shù)年時(shí)間，而且如果我們了解一些已知事實(shí)，該學(xué)科已經(jīng)取得了進(jìn)步，但并沒(méi)有太大變化。例如，自首次成功進(jìn)行心臟移植以來(lái)已有50年了，如今仍需要人類捐助者。這么多年以后，心臟移植仍然存在風(fēng)險(xiǎn)和復(fù)雜的程序。人造器官是除此以外的下一步計(jì)劃。借助生物3D打印技術(shù)，越來(lái)越多的研究人員正在創(chuàng)建功能性類器官，但我們似乎離植入器官還很遠(yuǎn)。

2009年，Wszola在波蘭華沙成立了研究與科學(xué)發(fā)展基金會(huì)，以加強(qiáng)醫(yī)學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的教育和研究活動(dòng)。Wszola一直在積極尋求突破性的醫(yī)學(xué)療法，以幫助患有糖尿病和繼發(fā)性疾病的患者以及被轉(zhuǎn)介到胰腺或胰島移植病房的患者。該基金會(huì)目前的重點(diǎn)是針對(duì)仿生胰腺的3D生物打印項(xiàng)目，該器官可以使糖尿病患者實(shí)現(xiàn)正常功能，也將取代對(duì)慢性胰島素治療的需求。他的團(tuán)隊(duì)還開(kāi)發(fā)了兩種可用于胰島的生物墨水，這些墨水將很快在市場(chǎng)上銷售。

該項(xiàng)目涉及對(duì)3D支架以及功能性血管和胰島的生物打印，因此，將形成適合移植的全功能仿生胰腺�！叭ツ耆�月，我們首次使用小鼠的胰島細(xì)胞和豬的胰島細(xì)胞對(duì)仿生胰腺進(jìn)行了生物打印，所產(chǎn)生的器官是普通胰腺大小的三分之一；但是在這種情況下，大小并不重要，因?yàn)槲覀冎恍枰��?fù)責(zé)胰島素生產(chǎn)的胰島功能。我和我的團(tuán)隊(duì)感興趣的是準(zhǔn)備好胰腺以治愈糖尿病，而不是修復(fù)天然器官。在我們進(jìn)行生物打印的器官中，我們可以放置一百萬(wàn)個(gè)胰島，這已經(jīng)足以治愈糖尿病�！�

仿生胰腺項(xiàng)目旨在從患者自身的干細(xì)胞中創(chuàng)建定制的胰腺，這將消除任何排斥的風(fēng)險(xiǎn)。然后將干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生胰島素和胰高血糖素的細(xì)胞并進(jìn)行生物印記；最后，將在人類移植之前對(duì)仿生胰腺進(jìn)行功能測(cè)試。肝臟，胰腺或腎臟等器官的繁殖非常復(fù)雜，因?yàn)樗鼈冃枰�血管系統(tǒng)，在這種情況下，血管形成對(duì)Wszola及其團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。生物印制的器官需要具有密集的血管網(wǎng)絡(luò)，以便所有胰腺胰島細(xì)胞都能獲得充足的葡萄糖和氧氣。在基金會(huì)實(shí)驗(yàn)室，Wszola和他的團(tuán)隊(duì)使用CELLINK生物3D打印機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

與小鼠進(jìn)行的動(dòng)物研究是首次嘗試觀察生物打印的微脈管系統(tǒng)如何向新的胰腺內(nèi)生長(zhǎng)。關(guān)鍵是分析該過(guò)程將花費(fèi)多長(zhǎng)時(shí)間，一旦他掌握了這個(gè)數(shù)字（可能從幾天到幾周甚至幾個(gè)月不等），他將與基金會(huì)和一個(gè)財(cái)團(tuán)的同事一起發(fā)表論文，其中包括醫(yī)學(xué)華沙大學(xué)，華沙工業(yè)大學(xué)，內(nèi)基實(shí)驗(yàn)生物學(xué)研究所，Medispace和嬰兒耶穌醫(yī)院。

波蘭在胰腺研究方面已經(jīng)擁有強(qiáng)大的醫(yī)學(xué)背景。早在1965年，斯坦尼斯拉夫·莫斯卡列夫斯基（Stanislaw Moskalewski）首次能夠成功地從切碎的豚鼠的胰腺中分離出胰島。當(dāng)然，在美國(guó)進(jìn)行了更多的研究，隨后又進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)從供體胰腺進(jìn)行胰島移植，但是，Wszola認(rèn)為，這種方法存在兩個(gè)主要問(wèn)題：缺乏脈管系統(tǒng)和復(fù)雜的胰島分離–從胰島中去除了細(xì)胞外基質(zhì)。因此，他于2013年開(kāi)始領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)團(tuán)隊(duì)，學(xué)習(xí)生物打印如何幫助他們弄清楚如何開(kāi)發(fā)。
Wszola繼續(xù)解釋說(shuō)，他是“移植外科醫(yī)師，所以我的目標(biāo)是繼續(xù)進(jìn)行人體臨床試驗(yàn)。當(dāng)我們完成對(duì)小鼠的當(dāng)前研究后，我們將轉(zhuǎn)向更大的動(dòng)物模型，這將需要一到兩年的時(shí)間。在對(duì)臨床前試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析之后，我們可以開(kāi)始進(jìn)行臨床試驗(yàn)了。如果一切按計(jì)劃進(jìn)行，我們預(yù)計(jì)將在三到五年內(nèi)移植生物打印的仿生胰腺。”

許多工作還涉及將干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為胰島素的實(shí)驗(yàn)室工作。Wszola聲稱，他比胰腺細(xì)胞更喜歡使用干細(xì)胞，但是這種技術(shù)仍處于起步階段，可能需要幾年的時(shí)間才能發(fā)展起來(lái)。他認(rèn)為，第一步是“開(kāi)始與胰島移植并獲得一些積極的反饋，但是，干細(xì)胞將比胰島移植更好地工作，因?yàn)樗�可以幫助更多的患者。我個(gè)人知道有太多人因胰腺疾病而面臨危及生命的狀況，我每天看到需要幫助的患者，最重要的是，我需要告訴他們一些可以給他們未來(lái)帶來(lái)希望的東西。這就是驅(qū)動(dòng)我個(gè)人使命的原因，疾病背后的成千上萬(wàn)的人類幫助我非常努力地開(kāi)展研究并實(shí)現(xiàn)了開(kāi)始臨床試驗(yàn)的可能性。我相信當(dāng)我看到我的患者走出醫(yī)院，并確信他們已經(jīng)生存并且沒(méi)有糖尿病時(shí)，我的工作才將完成�！�