چاپ زیستی اندام‌های انسانی تا ده سال آینده ممکن می ‌شود

استارت‌آپ لیتوانیایی Vital3D باور دارد که امکان چاپ اندام‌های زیستی انسانی و پیوند آنها وجود دارد و این فناوری می‌تواند طی ده سال آینده به واقعیت تبدیل شود.

به گزارش بازتاب امروز، این استارت‌آپ که در ویلنیوس، پایتخت لیتوانی قرار دارد، با استفاده از سیستم لیزری مخصوص خود در حال تولید ساختارهای زیستی است. این ساختارها از سلول‌های زنده و مواد طبیعی سازگار با بدن ساخته شده‌اند و به شکل سه‌بعدی و دقیق طراحی می‌شوند تا مشابه بافت‌های واقعی بدن باشند.

هدف نهایی این فناوری، چاپ اندام‌هایی چون کلیه است که با آناتومی فرد سازگار باشد. اما به گفته ویدمانتاس شاکالیس، مدیرعامل شرکت برای رسیدن به آن باید از محصولات ساده‌تر آغاز کرد.

آغاز مسیر چاپ زیستی اندام‌های انسانی با حیوانات خانگی

استارت‌آپ Vital3D اولین محصول تجاری خود را با نام VitalHeal معرفی کرده، که یک چسب درمانی مخصوص زخم‌های سگ‌ها است. این چسب حاوی فاکتورهای رشد می‌باشد، که به ترمیم سریع‌تر پوست کمک می‌کند و روند بهبود را تسریع می‌بخشد.

سطح چسب دارای منافذ بسیار ریزی است (حدود یک‌پنجم عرض یک تار موی انسان) که اجازه گردش هوا را می‌دهند و در عین حال از ورود باکتری‌ها جلوگیری می‌کنند. چسب پس از استفاد، زخم را می‌بندد، فشار یکنواختی ایجاد می‌کند و بستر را برای ترمیم طبیعی فراهم می‌سازد.

مزایای VitalHeal عبارت‌است‌از:

• کاهش زمان ترمیم از ۱۰–۱۲ هفته به تنها ۴–۶ هفته
• کاهش خطر عفونت از ۳۰ درصد به زیر ۱۰ درصد
• کاهش تعداد مراجعه به دام‌پزشک از ۸ بار به ۲ یا ۳ بار
• نصف شدن زمان جراحی

بازار، کاربرد و آینده

به‌ گفته تحلیلگران، بازار جهانی مراقبت از زخم حیوانات خانگی از ۱.۴ میلیارد دلار در ۲۰۲۴ به بیش از ۲.۱ میلیارد دلار در ۲۰۳۰ خواهد رسید. استارت‌آپ Vital3D برآورد کرده است که در سال‌های ابتدایی فعالیت، بازار قابل دسترس آنها در اتحادیه اروپا و آمریکا حدود ۷۶.۵ میلیون یورو خواهد بود.

سگ‌ها به عنوان اولین گروه هدف انتخاب شده‌اند، چرا که به دلیل جراحی‌های مکرر، تحرک بالا و بروز سرطان (در بیش از ۵۰ درصد سگ‌های بالای ۱۰ سال)، بیشتر در معرض زخم و آسیب هستند.

قیمت این چسب نوآورانه برای مصرف‌کننده ۳۰۰ یورو و به‌ صورت عمده ۱۵۰ یورو خواهد بود. اما با تولید انبوه، هزینه‌ها کاهش خواهد یافت و درمان‌هایی که اغلب ۳,۰۰۰ یورو هزینه دارند را به حدود ۱,۵۰۰ یورو کاهش خواهد داد.

قدم بعدی: انسان

پس از موفقیت در آزمایش‌های حیوانی (موش‌ها)، آزمایش چسب روی سگ‌ها در تابستان امسال در لیتوانی و بریتانیا آغاز می‌شود. اگر نتایج مثبت باشد، نسخه غیرقابل‌تجزیه آن در اروپا در سال آینده عرضه خواهد شد.

پس از این آزماش، چاپ زیستی اندام‌ها برای استفاده در انسان توسعه می‌یابد. نخستین تمرکز، زخم‌های ناشی از دیابت خواهد بود؛ چرا که حدود ۲۵ درصد بیماران دیابتی دچار تأخیر در ترمیم زخم هستند. کاربردهای بعدی شامل درمان سوختگی‌ها، سربازان آسیب‌دیده و دیگر بیماران نیازمند بازسازی پیشرفته پوست خواهد بود.

چاپ زیستی اندام‌های انسانی برای پیوند

هدف نهایی Vital3D، ورود به قلمرو چاپ کلیه‌ها، قلب‌ها و دیگر اندام‌های قابل پیوند است.

شاکالیس این شرکت را پس از تجربه‌ای که در استارت‌آپ قبلی خود، یعنی Femtika داشت، راه‌اندازی کرد. او در Femtika با لیزرهای دقیق در حوزه‌های پزشکی، میکروالکترونیک و هوافضا تحقیق می‌کرد. همین تجربه باعث شد که ایده استفاده از این فناوری برای چاپ زیستی به ذهن او برسد و مسیر جدیدی را در توسعه این فناوری آغاز کند.

او شرکت Vital3D را در سال ۲۰۲۱ با تمرکز بر چاپ زیستی راه‌اندازی کرد. سیستم چاپ این شرکت با تاباندن نور به یک ماده ویژه حاوی سلول‌های زنده، ساختارهای پیچیده سه‌بعدی ایجاد می‌کند. این ساختارها شبیه بافت‌های طبیعی بدن هستند و می‌توانند در آینده برای ساخت اندام‌های قابل پیوند استفاده شوند.

چالش‌های اصلی در این مسیر شامل موارد زیر می‌شود:

• عروق‌رسانی (vascularisation): ایجاد شبکه‌های خون‌رسان درون اندام‌ها
• تنوع سلولی: تولید انواع مختلف سلول در یک اندام

شاکالیس توضیح داد که اولویت اصلی آنها حل مشکل ایجاد رگ‌های خونی در بافت‌های چاپ‌شده است. پس از آن، قصد دارند بررسی کنند که آیا می‌توان با تعداد کمی سلول شروع و در حین چاپ، آنها را به انواع مختلف سلول‌های بدن تبدیل کرد.

بر اساس آمار سازمان جهانی بهداشت، کمتر از ۱۰ درصد بیماران نیازمند پیوند عضو در سال، به آن دست می‌یابند. تنها در ایالات متحده، بیش از ۹۰,۰۰۰ نفر در انتظار دریافت کلیه هستند، که این عدد بازار سیاه را داغ کرده است.

شاکالیس باور دارد که چاپ زیستی می‌تواند راه‌حلی پایدار، شخصی‌سازی‌شده و ایمن برای این بحران باشد.

استارت‌آپ Vital3D از ترمیم زخم‌های سگ‌ها تا تولید کلیه‌های انسانی، می‌خواهد آینده پزشکی را بازتعریف کند. هر چند هنوز چالش‌های علمی بزرگی در پیش است، اما فناوری آنها به‌سرعت در حال پیشرفت است و امکان دارد تا یک دهه دیگر، چاپ زیستی اندام‌ها به واقعیت تبدیل شود.