დაბეჭდილი ორგანოები: 3D პრინტერით როგორ აკეთებენ ყურებს, კანს, ცხვირს და სხვა

ლუკი მასელი 27 წლის არის – ის სპორტსმენია ეკონომიკური დიპლომით, ერთ-ერთ მსხვილ საგამოფენო კომპანიაში მუშაობს, ბევრს მოგზაურობს და რამდენიმე ხნის წინ “მსოფლიოში ყველაზე ლამაზ გოგოს” შეხვდა, რომელიც, ისევე, როგორც ლუკის ბევრი  მეგობარი უკიდურესად გაკვირვებული დარჩა, როცა გაიგო, რომ მისმა მეგობარმა 17 წლის წინ ათობით ოპერაცია გადაიტანა.
ლუკი ხერხემლის პრობლემით დაიბადა, მიუხედავად იმისა, რომ სიარული შეძლო, შარდის ბუშტი დაზიანდა. 10 წლის ასაკში ის თითქმის არ გამოდიოდა საავადმყოფოდან: შარდის ბუშტის არასწორი მუშაობის გამო მოზარდს თირკმლებში შარდი უბრუნდებოდა, ექიმებმა ორგანოს გარდაუვალი პათოლოგია დაადგინეს.

ოჯახს ორი არჩევანი ჰქონდა: დიაგნოზი, რომელიც მთელი ცხოვრება შეაწუხებდა ლუკს, ან ნაწლავიდან ახალი  შარდის ბუშტი უნდა გაეკეთებინათ, ამას ლუკისთვის რამდენიმეწლიანი ცხოვრების გარანტიის მიცემა შეეძლო, ამასთანავე, ბავშვი კიბოს განვითარების მაღალი რისკის ქვეშ  ექცეოდა.
უროლოგმა, რომელიც ბიჭის ექიმი იყო, ოჯახს ექსპერიმენტულ პროგრამაში მონაწილეობის მიღება შესთავაზა: ახალი შარდის ბუშტის გამოზრდა ბავშვისვე უჯრედებისგან. მაშინ, 2001 წელს ეს ფანტასტიკასავით ჟღერდა. ლუკამდე პროგრამაში სულ 9 ადამიანი მონაწილეობდა, ამის მიუხედავად, ოჯახი ექსპერიმენტზე დათანხმდა.

“ოპერაციის არსი ორ ეტაპში იყო: თავდაპირველად ჩემი შარდის ბუშტიდან ქსოვილის ნაწილი აიღეს და მომდევნო ორი თვის მანძილზე ლაბორატორიაში უჯრედებს ზრდიდნენ, რომ ახალი ბუშტი გამოეზარდათ” – ამბობს ლუკი.

შემდეგ კი გადანერგვის ოპერაცია იყო, რომელიც ლუკის თქმით, 16 საათს გრძელდებოდა. “თვალები რომ გავახილე მთელს მუცელზე დიდი ჭრილობა დავინახე, საიდანაც სხვადასხვა ზომის მილები ამოდიოდა, ასევე, მედგა ოთხი წვეთოვანი და ხელოვნური კვების აპარატი” – იხსენებს ლუკი. ოპერაციის შემდეგ ის საავადმყოფოში კიდევ ერთი თვე დარჩა, მომდევნო ერთი თვეც სახლში წოლითი რეჟიმი ჰქონდა.
ოპერაცია ექიმმა ენტონი ატალამ გააკეთა, რომელიც ბავშვთა რეგენერატიული ქირურგია. პაციენტის ასი უჯრედიდან მეცნიერებმა ნახევარი მილიონი უჯრედი შექმნეს. შემდეგ, კოლაგენის კარკასზე ინჟინრული კონსტრუქცია იყო შექმნილი: შარდის ბუშტი “გამოძერწეს”, როგორც ორფენოვანი ღვეზელი, რომლის შუაგული თანდათან გაქრა-გაიწოვა ორგანიზმმა და ამუშავდა როგორც ჩვეულებრივი ორგანო, რომელიც თავად ლუკის უჯრედების წყალობით ცოცხლობდა.

საავადმყოფოდან გამოწერის შემდეგ ლუკს და ექიმ ატალას ერთმანეთი 10 წელი არ უნახავთ. ოდესღაც მომაკვდავი ბავშვი თავისუფალ ჭიდობაში სკოლის გუნდის ჩემპიონი გახდა და კოლეჯში გააგრძელა სწავლა.
პროფესორი ამ ათი წლის მანძილზე ჩრდილოეთ კაროლინაში Wake Forest-ის რეგენერატიული მედიცინის ინსტიტუტის ხელმძღვანელი გახდა, მას ლუკი არასდროს დავიწყებია – ლუკის შარდის ბუშტი ექიმის ადრეულ კარიერაში ყველაზე წარმატებული პროექტი იყო.

2018 წელს ატალა ქრისტოფერ კოლუმბის პრემიის ლაურეატი გახდა “აღმოჩენაზე მუშაობის გამო, რომელიც საზოგადოებაზე მნიშვნელოვან გავლენას მოახდენს”, ჟურნალებმა Times და Scientific American-მა ის სხვადასხვა დროს “წლის ექიმად” დაასახელეს, ასევე, ის აღიარებული იყო “პლანეტაზე ერთ-ერთ 50 სწავლულად, რომლებიც უახლესი 10 წელი ჩვენი ცხოვრების და მუშაობის სტილს შეცვლიან”.

2000-იან წლებში ატალას გუნდმა ყურადღება მიაქცია უჩვეულო 3D პრინტერს და მისთვის სპეციალური პროგრამული უზრუნველყოფა დაწერა, მოგვიანებით ლაბორატორიისთვის სპეციალიზირებული მანქანები შეიქმნა. ახლა ლაბორატორიაში 30-მდე სახეობის უჯრედები და ორგანოები “მოჰყავთ”, ასევე ძვლები და  ხრტილები.
გუნდის უკანასკნელი წარმატებაა ცხვირები და ყურები, რომელიც ადამიანის ორგანოებისგან დამოუკიდებლად მიიღეს. ატალას მთავარი სპონსორი და შემკვეთი ამერიკის თავდაცვის სამინისტროა, ბევრი პაციენტი კი სამხედროები არიან, რომლებიც სხვადასხვა საომარი მოქმედებების დროს დაშავდნენ.

ეს ასე მუშაობს: თავდაპირველად ცხვირის ან ყურის კომპიუტერული ტომოგრაფია კეთდება, ატალას ერთ-ერთი ასისტენტი – ჯოშუა კორპუსი ხუმრობს: ამ ეტაპზე პაციენტები ხშირად ცხვირის ფორმის გაუმჯობესებას გვთხოვენ, თუკი საკუთარი არ მოსწონთ, ასევე, ყურის გასწორებას, თუკი ძალიან “ყურშები” არიან. ამის შემდეგ იწერება კომპიუტერის სპეციალური კოდი და ძაირითადი ორგანოს ბეჭდვა იწყება. დასაბეჭდად ბიორეზორბულ პოლიმერს იყენებენ, რომელიც ერთდროულად მოქნილია და მოხერხებულია, ადამიანის სხეულში ის ოთხ წელიწადში ქრება, მას უკვე რამდენიმე წელიწადში ადამიანის უჯრედები ანაცვლებენ. შემდეგ პოლიმერებს ადამიანის უჯრედებისგან დამზადებულ გელში ავლებენ, რომელიც -18 გრადუს ცელსიუსამდე გაციებული – ამდაგვარად უჯრედები არ ზიანდება, ისინი “ცოცხლობენ და ბედნიერები არიან”.

იმისათვის, რომ პოლიმერისა და გელის კონსტრუქციამ ფორმა მიიღოს, ლაბორატორიაში ულტრაიისფერ სხივებს იყენებენ – ის უჯრედებს არ აზიანებს. მომავალი იმპლანტანტი 4-5 საათში იბეჭდება, შემდეგ საბოლოოდ ფორმა უკეთდება და ეპიდერმისის ქვეშ ყენდება.

ასევე, შესაძლებელია კანის გამოზრდა: ექიმი ატალას ერთ-ერთ პირველ ექსპერიმენტში მონაწილეობდნენ ბავშვები, რომლებსაც კანი დამწვრობისას დაუზიანდათ, კანის “დაბეჭდვის” შემდეგ მეცნიერები რამდენიმე წელი ისევ აკვირდებოდნენ პაციენტებს. ახალი კანი არ სკდებოდა, არ ირღვეოდა და ბავშვებთან ერთად იზრდებოდა.
მეცნიერის თქმით, ყველაზე რთული სამუშაო ადამიანის სახეა: საკმარისი არ არის მხოლოდ გადატკეცილი კანი, აუცილებელია გეომეტრიის გამოთვლა, ძვლების განლაგება და იმის წარმოდგენა, როგორ შეიძლება ამის შემდეგ გამოიყურებოდეს ადამიანი.

კანისა და ყურების გარდა ექიმი ატალა “ბეჭდავს” ყურებსაც, გამოჰყავს სისხლძარღვები და ღვიძლის, თირკმლებისა და ფილტვების უჯრედები. ამ ტექნოლოგიას განსაკუთრებით ონკოლოგები აფასებენ: პაციენტის უჯრედების ბაზაზე ორგანიზმის რეაქციის აღდგენაა შესაძლებელი სხვადასხვა ქიმიოთერაპიის შემდეგ, ასევე, შესაძლებელია ამა თუ იმ ტიპის მკურნალობაზე დაკვირვება ლაბორატორიაში და არა პირდაპირ პაციენტზე.

ღვიძლი, ფილტვები და გული – ჯერჯერობით გამოცდის სტადიაზეა. ატალა ამბობს, რომ ისინი მინიატურულად გამოზარდა, მაგრამ მათი ნამდვილ ზომებში გამოყვანა სხვადასხვა დამატებით კვლევებს საჭიროებს.
ასევე, ექიმი ამბობს, რომ ლაბორატორიაში უკვე გამოზარდეს და შექმნეს ვაგინა გოგონასთვის, რომელიც სასქესო ორგანოს დეფორმაციით დაიბადა – გადანერგვიდან უკვე რამდენიმე წელიწადი გავიდა.
ატალა იღიმის და ამატებს, რომ შრომისუნარიანი პენისის გამოსაყვანად მისი გუნდი უკვე მუშაობს. ეს კვლევა უკვე რამდენიმე წელიწადია გრძელდება და ყველაზე დიდი პრობლემა პენისის უჯრედების რთული სტრუქტურა და თვითონ ორგანოს სპეციფიური მგრძნობიარობა.

ასევე, პროფესორი და მისი გუნდის წევრები ამბობენ, რომ ორგანოების “დაბეჭდვა” ათასობით პაციენტისთვის, ჯერჯერობით მეცნიერებას არ შეუძლია, ატალას თქმით, იმისათვის, რომ მასობრივი ბაზრისთვის დამზადდეს ორგანოები, საჭიროა დონორული ორგანოების გამოზრდა, რასაც ათობით წელი დასჭირდება.

მომზადებულია “ბიბისის” მიხედვით

banner
წინა სტატიაში Cambridge Analytica-ს ოფისში facebook-ის საქმეზე ჩხრეკა ტარდება
შემდეგი სტატიაპარიზში დაუნის სინდრომის მქონეები კაფეში იმუშავებენ