發(fā)布日期：2017-03-31
在短短三年內(nèi)，等待肝移植的患者可能能夠捐贈健康細胞，并將它們通過3D打印機復(fù)制成可以延長其壽命的美元大小的組織。
位于圣地亞哥的生物打印公司Organovo已經(jīng)表明，其3D打印的肝組織貼片在植入小鼠時繼續(xù)發(fā)揮作用。那么下一步的研究將是人類。
據(jù)悉，這家開發(fā)生物打印過程的公司有著10年的歷史，可以定制生產(chǎn)多種形式的組織，包括微型人體肝組織和腎組織。
Organovo的3D打印組織已被用于加速臨床前藥物測試。傳統(tǒng)的測試和開發(fā)使用動物或放置在培養(yǎng)皿中的小細胞樣品，平均花費12億美元，需要十幾年的時間。成本很高，部分原因是90%的藥物不通過動物和人體臨床試驗，所以研究人員必須不斷的研究，直到成功。
Organovo的生物打印技術(shù)更好地模擬人體組織對藥物的反應(yīng)，并在進入臨床試驗之前幫助識別有毒藥物。打印組織有20層厚，包括更準(zhǔn)確地模擬真實人體組織的功能性血管。
“當(dāng)你把肝細胞放在培養(yǎng)皿上時，其從來沒有正常人類肝臟生物學(xué)的所有方面，因為它們被排除在正常的背景之外...而肝細胞比不上在那個環(huán)境中的大多數(shù)細胞，”Organovo CEO Keith Murphy說。
創(chuàng)造組織的主要障礙是繼續(xù)制造血管系統(tǒng)，為其提供維持生命的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)。生物細胞可能會在組織從打印機上脫落之前死亡。
生物打印技術(shù)首先在2014年底開始出現(xiàn)商業(yè)用途，從而在器官組織中形成組織和毛細血管網(wǎng)絡(luò)，以便運送提供生命的血液，更好地模仿活體器官。血管由三層不同的細胞類型組成，堆積約20層深或約500微米厚。首先是一層人類成纖維細胞，然后是一個250微米層的人血管平滑肌細胞，然后是薄層的人血管內(nèi)皮細胞。
對于打印血管系統(tǒng)有多薄的一些看法，請參考這張厚度為100微米的打印紙。所以，Organovo已經(jīng)打印的組織是五張紙疊放在一起的厚度。
Organovo的3D打印組織已被世界前十五家制藥公司中的11家，如默克公司、百時美施貴寶公司和日本Astellas Pharma公司使用。
默克和阿斯特拉斯在本月的麻醉學(xué)會會議上公布的數(shù)據(jù)顯示，與傳統(tǒng)藥物測試方法相比，3D打印組織更具優(yōu)越性。
該公司的技術(shù)現(xiàn)在正在小型風(fēng)險資本支持的制藥公司中使用，該公司通常只能一次只處理一個或兩個藥物開發(fā)項目。
最近，該技術(shù)也顯示出移植醫(yī)學(xué)中使用較大治療組織的潛力。
Murphy說：“我們現(xiàn)在正在通過將肝臟補片直接轉(zhuǎn)移給患者進行臨床試驗。在這方面的應(yīng)用還很早，它不是一個完整的器官，我們認為我們還需要很長的時間去研究。”
“我們說的是如何在最短的時間內(nèi)幫助大多數(shù)人，因為我們能夠把這個肝臟組織放在一個盤子里，所以我們說讓我們用同樣的技術(shù)做一些東西，以植入到患者身體中。“
Organovo生產(chǎn)的一個肝臟“補丁”具有美元的大小和厚度，可以植入到等待肝移植的患者身體中。
Murphy說：“它可以做的是基本上服用這些患者，并攜帶它們一兩年，使它們具有更好的肝功能，并讓其成為移植橋梁。”
“我們已經(jīng)進行了積極的動物試驗，我們將在2020年之前將其放在患者身上。”他補充說。
在小鼠中，肝臟組織貼片早已被證明在移植后7天開始循環(huán)血液，并且在植入后至少28天。
治療性肝臟貼片移植物可能首先用于患有急性、慢性肝衰竭和兒科患者。Organovo打算向美國食品和藥物管理局提交一份“調(diào)查新藥申請表”用于其治療性肝組織。
根據(jù)Organology宣稱，美國治療性肝移植的市場將超過30億美元。
Organovo不是打印人體組織用于植入物和藥物測試的唯一研究機構(gòu)。
去年，圣地亞哥大學(xué)發(fā)表了一份報告，顯示它已經(jīng)成功地打印了肝組織和血管系統(tǒng)。
肝臟在身體如何代謝藥物和產(chǎn)生關(guān)鍵蛋白質(zhì)方面起著關(guān)鍵作用，這就是為什么打印的肝臟模型在實驗室越來越多地被用作藥物篩選的平臺。
3D打印肝臟“補丁”可延長移植患者壽命一兩年
其他公司已經(jīng)成功地使用患者自己的細胞打印皮膚進行嫁接。例如，MaRS Innovations與多倫多大學(xué)的創(chuàng)新合作辦公室(IPO)合作創(chuàng)建了PrintAlive生物打印機，以創(chuàng)建一種打印皮膚的機器。
哈佛大學(xué)威斯康星生物啟發(fā)工程研究所創(chuàng)建了一臺3D打印機，可同時放置四種不同類型的單元格。該研究的突破是創(chuàng)造能夠喂養(yǎng)活組織的血管的能力。
來源：3D虎
