3D打印肝臟“補丁”可延長(cháng)移植患者壽命一兩年

　　在短短三年內，等待肝移植的患者可能能夠捐贈健康細胞，并將它們通過(guò)3D打印機復制成可以延長(cháng)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(shí)繼續發(fā)揮作用。那么下一步的研究將是人類(lèi)。

　　據悉，這家開(kāi)發(fā)生物打印過(guò)程的公司有著(zhù)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。傳統的測試和開(kāi)發(fā)使用動(dòng)物或放置在培養皿中的小細胞樣品，平均花費12億美元，需要十幾年的時(shí)間。成本很高，部分原因是90%的藥物不通過(guò)動(dòng)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，并在進(jìn)入臨床試驗之前幫助識別有毒藥物。打印組織有20層厚，包括更準確地模擬真實(shí)人體組織的功能性血管。

　　“當你把肝細胞放在培養皿上時(shí)，其從來(lái)沒(méi)有正常人類(lèi)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(gè)環(huán)境中的大多數細胞，”Organovo CEO Keith Murphy說(shuō)。

　　創(chuàng )造組織的主要障礙是繼續制造血管系統，為其提供維持生命的氧氣和營(yíng)養物質(zhì)。生物細胞可能會(huì )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(kāi)始出現商業(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(lèi)型組成，堆積約20層深或約500微米厚。首先是一層人類(lèi)成纖維細胞，然后是一個(gè)250微米層的人血管平滑肌細胞，然后是薄層的人血管內皮細胞。

　　對于打印血管系統有多薄的一些看法，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(shí)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(huì )會(huì )議上公布的數據顯示，與傳統藥物測試方法相比，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(gè)或兩個(gè)藥物開(kāi)發(fā)項目。

　　最近，該技術(shù)也顯示出移植醫學(xué)中使用較大治療組織的潛力。

　　Murphy說(shuō)：“我們現在正在通過(guò)將肝臟補片直接轉移給患者進(jìn)行臨床試驗。在這方面的應用還很早，它不是一個(gè)完整的器官，我們認為我們還需要很長(cháng)的時(shí)間去研究。”

　　“我們說(shuō)的是如何在最短的時(shí)間內幫助大多數人，因為我們能夠把這個(gè)肝臟組織放在一個(gè)盤(pán)子里，所以我們說(shuō)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(gè)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(shuō)：“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(jìn)行了積極的動(dòng)物試驗，我們將在2020年之前將其放在患者身上。”他補充說(shuō)。

　　在小鼠中，肝臟組織貼片早已被證明在移植后7天開(kāi)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“調查新藥申請表”用于其治療性肝組織。

　　根據Organology宣稱(chēng)，美國治療性肝移植的市場(chǎng)將超過(guò)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。

　　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。

　　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(zhù)關(guān)鍵作用，這就是為什么打印的肝臟模型在實(shí)驗室越來(lái)越多地被用作藥物篩選的平臺。

　　其他公司已經(jīng)成功地使用患者自己的細胞打印皮膚進(jìn)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(shí)放置四種不同類(lèi)型的單元格。該研究的突破是創(chuàng )造能夠喂養活組織的血管的能力。