3D ispis ljudske kože iz L’Oreala
Najveća kozmetička kompanija na svijetu L’Oreal objavila je početkom svibnja da s američkom tvrtkom Organovo koja se bavi bioispisom tkiva i organa pokreće zajednički futuristički projekt stvaranja ljudske kože 3D pisačem.
Kozmetičkoj i farmaceutskoj industriji za istraživanja učinkovitosti, ali i toksičnosti i iritabilnosti određenih kemikalija, preparata, terapija i lijekova, potrebne su velike količine uzoraka ljudskih tkiva. L’Orealu su, naravno, prije svega potrebne velike količine kože. Francuski div je umjetno proizvodi već desetljećima, još od 1980-ih, najsuvremenijim dostupnim tehnologijama, među ostalim i zbog toga kako bi izbjegao etički dvojbena testiranja na životinjama.
U Lyonu ima goleme laboratorije u kojima je uzgaja iz uzoraka koje su donirali pacijenti u plastičnoj kirurgiji. Ondje 60-ak stručnjaka godišnje proizvede oko pet četvornih metara ljudske kože odnosno više od 100.000 uzoraka veličine kvadratića u bilježnicama iz matematike. Za različite potrebe ona se proizvodi u različitim debljinama do maksimalno jednog milimetra.
Kako L’Oreal trenutno uzgaja ljudsku kožu?
L’Oreal za stvaranje ljudske kože trenutno koristi uzorke tkiva darivatelja. Oni se režu na tanke plohe i rastavljaju na stanice koje se potom u plitkim koritima hrane i izlažu biološkim signalima kojima se oponašaju prirodni signali u pravoj koži. Za stvaranje višeslojnih uzoraka potrebno je oko tjedan dana. Svaki uzorak površine 0,5 četvornih cm stoji oko 60 eura. Pola proizvedene kože koristi sam L’Oreal, a ostatak prodaje farmaceutskim i drugim kozmetičkim kompanijama.
Međutim, novi projekt, u kojem će inovativnu tehnologiju osigurati Organovo, trebao bi omogućiti da se ovaj proces u sljedećih pet godina značajno ubrza i pojeftini.
Organovo je prva kompanija u svijetu koja je komercijalizirala tehnologiju trodimenzionalnog bioispisa. U tom procesu koristi svoj NovoGen MMX Bioprinter.
Na bioispisu ljudskih tkiva radi još od 2007. Prve važne rezultate – 3D ispis krvnih žila predstavio je 2010. Početkom 2014. uspio je stvoriti prvi ispis tkiva jetre, a početkom 2015. proizveo je prve uzorke bubrega koji bi u upotrebu mogli ući 2016.
Svojim istraživačkim probojima Organovo je već stekao zavidnu reputaciju. No ni L’Oreal nije početnik u istraživanju i razvoju. Ovaj francuski div godišnje za znanstvena istraživanja izdvaja oko 3,7 posto svojih prihoda koji se kreću oko 900 milijuna eura. To je značajno više od prosječnih izdvajanja u industriji.
Kako funkcionira 3D ispis kože?
Prvi korak u 3D ispisu tkiva je uzimanje uzoraka organa. Iz njih se izdvajaju potrebne stanice i umnožavaju. Tako umnožene miješaju se s posebnim tekućinama koje ih opskrbljuju kisikom i hranjivim tvarima i održavaju na životu. Konačno se mješavina, tzv. bio-tinta, ubacuje u patrone pisača koji sloj po sloj strukturiraju tkivo prema matrici karakterističnoj za određeni organ. Otisnuto predtkivo konačno se smješta u inkubator u kojem sazrijeva u upotrebljivo tkivo. Budući da su u tkivu ispisanom u tri dimenzije stanice raspoređene na isti način, u istim pozicijama kao i u pravom tkivu, što nije slučaj u 2D uzorcima, one funkcioniraju bolje i duže i bolje oponašaju prirodno tkivo.
Tkiva jetre koja stvara Organovo već se vrlo uspješno koriste u predkliničkim testiranjima lijekova jer reagiraju kao prava ljudska tkiva čak 42 dana. Tkiva u tankim 2D slojevima traju tek nekoliko dana.
Uzorci stvoreni 3D ispisom trebali bi značajno pojeftiniti proces testiranja lijekova, a na taj način i same lijekove za konačne potrošače, bolesnike.
Kompanija je travnju potpisala ugovor s farmaceutskim divom Merckom o proizvodnji tkiva jetara za potrebe istraživanja lijekova.
Ambiciozna budućnost – cijeli organi
No američka kompanija se ne planira zadovoljiti isključivo proizvodnjom tkiva za testiranja. Njezini čelni ljudi ističu da im je konačan cilj stvaranje cijelih organa koji bi se u skoroj budućnosti mogli koristiti za transplantacije.
Taj zadatak neće biti nimalo lak jer su organi sastavljeni od brojnih različitih vrsta tkiva i bioloških materijala.
‘Organ ispisan 3D tehnologijom san je svih ljudi. Hoćemo li ga ikada ostvariti? Nisam siguran’, rekao je Gabor Forgacs, jedan od kreatora tehnologije koju koristi Organovo.