U  laboratoriju klinike Mayo u Sjedinjenim Američkim Državama (SAD) stroj koji nalikuje običnom pisaču tiho mijenja budućnost medicine. Umjesto tinte, puni se živim ljudskim stanicama. Umjesto papira, gradi sloj po sloj — ljudsku kožu.

Dermatologinja i istraživačica Saranya Wyles sa sveučilišne klinike Mayo Clinic razvila je metodu 3D biotiskanja kože koja bi mogla zauvijek promijeniti način na koji se testiraju novi lijekovi i tretmani.

Zašto nam treba umjetna koža?

Problem s dosadašnjim testiranjem je jednostavan: životinjska koža nije ljudska koža. Razlike u biologiji toliko su velike da rezultati pokusa na miševima ili svinjama često ne vrijede za ljude. Zbog toga gotovo 90 posto lijekova koji prođu pretkliničko testiranje na kraju propadne u kliničkim ispitivanjima.

Je li rinoplastika opasna?

Druga opcija — uzorci stvarne ljudske kože, najčešće kirurški otpad — mogu u laboratoriju preživjeti samo nekoliko dana. Prekratko za proučavanje kroničnih bolesti ili dugoročnih učinaka liječenja.

"Pitali smo se: što ako bismo mogli izgraditi ljudsku kožu od nule?", kaže dr. Wyles.

Kako to funkcionira?

Princip je sličan kao kod klasičnog pisača u boji — umjesto različitih patrona s tintom, bioprinter koristi različite vrste stanica. Za kožu su to fibroblasti, keratinociti i melanociti — gradivni blokovi dvaju slojeva kože, dermisa i epidermisa.

Foto: Magnific

U praksi to izgleda ovako: prvo se tiska dublja koža (dermis) od fibroblasta ugrađenih u kolagensku strukturu. Nakon nekoliko dana dozrijevanja, na nju se tiska gornji zaštitni sloj (epidermis). Gotov model sadrži sve ključne elemente prave kože, uključujući stanice koje proizvode pigment.

"Kao cimeri, svi žele različite stvari," kaže dr. Wyles.

Što ova tehnologija može?

Otisnuta koža može preživjeti tjednima — dovoljno dugo da se prate dugoročni učinci tretmana. Mogu se istisnuti stotine gotovo identičnih uzoraka, što dosad nije bilo moguće. I što je posebno važno — ne trebaju životinje.

Američka agencija za lijekove (FDA) već je pregledala podatke Mayo Clinica i prepoznala otisnute uzorke kao obećavajuću alternativu u određenim vrstama pretkliničkih ispitivanja.

No tu mogućnosti ne prestaju. Istraživači sada razvijaju personalizirane modele kože — na temelju biopsije konkretnog pacijenta, bioprinter može rekreirati njegovu kožu u laboratoriju. To bi omogućilo testiranje terapija na modelu koji odražava upravo tu osobu, s njezinim specifičnim bolestima, starošću ili tipom pigmentacije.

Je li to i medicina budućnosti?

Dugoročno, otisnuta koža mogla bi se koristiti i u rekonstruktivnoj medicini — kao presadak za opekline ili kronične rane. No za sada, tim iz Mayo Clinica fokusiran je na usavršavanje modela i njegovu dostupnost što većem broju istraživača.

"Cilj je demokratizirati ovu tehnologiju," kaže dr. Wyles. "Da što više ljudi može koristiti, testirati više terapija i brže doći do pacijenata."