11 όργανα που δημιουργούνται στο εργαστήριο

Υπάρχουν ζώα που μπορούν να αναπτύξουν ξανά ένα χαμένο τους άκρο – το μυαλό μας πάει, για παράδειγμα, στις σαλαμάνδρες. Αλλά ακόμα και τα ελάφια, μπορούν μέσα σε τρεις μήνες να αντικαταστήσουν τα χαμένα τους κέρατα, τα οποία ζυγίζουν μέχρι και 30 κιλά. Οι άνθρωποι, όμως, δεν έχουμε τέτοιες ικανότητες—ή μήπως έχουμε βρει τον τρόπο;

Τα κύτταρα του σώματός μας αντικαθίστανται συνεχώς, μια διαδικασία που αρχίζει να γίνεται λιγότερο καθώς μεγαλώνουμε, αλλά δεν σταματάει ποτέ. Το πιο φανερό παράδειγμα; Το δέρμα μας. Οι άνθρωποι χάνουμε σχεδόν ολόκληρη την επιδερμίδα μας κάθε δύο με τέσσερις εβδομάδες, αντικαθιστώντας την. Υπολογίζεται πως τα κύτταρα του δέρματος που χάνουμε κάθε χρόνο ζυγίζουν 510 γραμμάρια.

Και όμως, οι επιστήμονες έχουν καταφέρει να αναπτύξουν στο εργαστήριο διάφορα όργανα, σε κανονικό ή και σε μικρότερο μέγεθος – τα οποία χρησιμοποιούνται για τη μελέτη της λειτουργίας τους, με λεπτομέρεια –κάτι που παλαιότερα θεωρούνταν αδύνατο. Ας δούμε μερικά παραδείγματα.

Σάλπιγγες

Χρησιμοποιώντας βλαστοκύτταρα, επιστήμονες από το Βερολίνο κατόρθωσαν να δημιουργήσουν το πιο εσωτερικό κυτταρικό στρώμα της ανθρώπινης σάλπιγγας, που συνδέει τις ωοθήκες με την μήτρα.

Μικροσκοπικός εγκέφαλος

Ένας εγκέφαλος μεγέθους… μιας γόμας δημιουργήθηκε από κύτταρα του δέρματος στο Οχάιο, και είναι δομικά και γενετικά όμοιος με τον εγκέφαλο ενός ανθρώπινου εμβρύου 5 εβδομάδων. Το όργανο έχει λειτουργικούς νευρώνες.

Μικροσκοπική καρδιά

Ερευνητές κατόρθωσαν να εξελίξουν βλαστοκύτταρα σε καρδιακούς ιστούς, να τους οργανώσουν στις σωστές θέσεις και να δημιουργήσουν παλμό. Αυτό το επίτευγμα μπορεί να βοηθήσει σε τεράστιο βαθμό στον έλεγχο νέων φαρμάκων και κατά πόσο μπορούν να προκαλέσουν επιπλοκές στην καρδιά όσο το έμβρυο βρίσκεται στη μήτρα.

Μικροσκοπικό νεφρό

Μια ομάδα Αυστραλών επιστημόνων ανέπτυξε έναν μικροσκοπικό νεφρό, χρησιμοποιώντας βλαστοκύτταρα για να δημιουργήσει ένα όργανο με τρεις διαφορετικούς τύπους κυττάρων του νεφρού για πρώτη φορά.

Μικροσκοπικός πνεύμονας

Ερευνητές από διάφορα ινστιτούτα συνεργάστηκαν για τη δημιουργία τρισδιάστατων οργάνων, που ανέπτυξαν βρόγχους και αεροφόρους σάκους. Αυτοί οι μικροσκοπικοί πνεύμονες μπορούν να μιμηθούν τις αντιδράσεις αληθινών ιστών και θα αποτελέσουν καλό μοντέλο για την επίδειξη του πώς σχηματίζονται τα όργανα και πώς αλλάζουν με τις ασθένειες, όπως και πώς θα μπορούσαν να αντιδράσουν σε νέα φάρμακα. Οι μικροσκοπικοί πνεύμονες επιβίωσαν στο εργαστήριο για περισσότερες από εκατό ημέρες.

Μικροσκοπικό στομάχι

Μικροσκοπικά στομάχια, που χρειάστηκαν ένα μήνα για να δημιουργηθούν, σχημάτισαν κοιλότητες που θυμίζουν ένα από τα δύο τμήματα του στομαχιού, με διάμετρο μόλις… τρία χιλιοστά. Πρόκειται να χρησιμοποιηθούν για την ανάλυση ενός συγκεκριμένου βακτηρίου που προκαλεί γαστρική νόσο και εμφανίζει διαφορετική συμπεριφορά όταν εξετάζεται πάνω σε ζώα.

Κόλπος

Έχουν πραγματοποιηθεί επιτυχείς μεταμοσχεύσεις κόλπου που είχε δημιουργηθεί στο εργαστήριο. Αναπτύχθηκαν κύτταρα των ασθενών σε ένα “καλούπι” που είχε τη μορφή κόλπου. Οι μεταμοσχεύσεις πραγματοποιήθηκαν σε κορίτσια και γυναίκες ηλικιών από 13 μέχρι 18, με σκοπό να διορθώσουν μία εκ γενετής ανωμαλία, η οποία έκανε τον κόλπο και τη μήτρα να μην αναπτύσσονται (ή να λείπουν εντελώς). Οι ασθενείς εξετάζονταν ετησίως για οκτώ χρόνια μετά τις μεταμοσχεύσεις και τα όργανα λειτουργούσαν φυσιολογικά, χωρίς επιπλοκές, και χωρίς να προκαλούνται πόνοι κατά τη διάρκεια της σεξουαλικής επαφής.

Πέος

Έχουν δημιουργηθεί ιστοί πέους, χρησιμοποιώντας κύτταρα κουνελιού. Τα πέη έπειτα μεταμοσχεύθηκαν σε κουνέλια, τα οποία ζευγάρωσαν φυσιολογικά. Βέβαια, η διαδικασία είναι ακόμα σε πειραματικό στάδιο και δεν έχει εγκριθεί η δοκιμή της με ανθρώπινα κύτταρα.

Οισοφάγος

Στη Ρωσία, μια διεθνής ομάδα επιστημόνων δημιούργησε ένα λειτουργικό οισοφάγο χρησιμοποιώντας βλαστοκύτταρα σε ένα “καλούπι”. Έπειτα, οι ερευνητές κατόρθωσαν με επιτυχία να μεταμοσχεύσουν το όργανο σε ποντίκια.

Αυτί

Με τη μέθοδο του 3D printing, επιστήμονες κατόρθωσαν να δημιουργήσουν ανθρώπινα αυτιά, χρησιμοποιώντας στρώσεις ζωντανών κυττάρων και κολλαγόνου πάνω σε ένα καλούπι στο σχήμα του αυτιού ενός παιδιού. Τα αυτιά μεταμοσχεύθηκαν σε ποντίκια για έναν μέχρι και τρεις μήνες, και οι επιστήμονες αξιολογούσαν την ανάπτυξή τους.

Ηπατικά κύτταρα

Το ήπαρ, το μεγαλύτερο όργανο μέσα στο ανθρώπινο σώμα, αποτελούσε τεράστια πρόκληση για τους επιστήμονες, καθώς ήταν εξαιρετικά δύσκολο να δημιουργηθούν κύτταρά του και να παραμείνουν ζωντανά. Στις 26 Οκτωβρίου 2015, επιστήμονες κατάφεραν να δημιουργήσουν ηπατικά κύτταρα στο εργαστήριο – ένα τεράστιο βήμα, που χαρακτηρίστηκε “το ιερό δισκοπότηρο της έρευνας για το συκώτι”.

Επιμέλεια: Θοδωρής Διάκος