- Cercetători din Montreal folosesc realitatea virtuală și imprimarea 3D pentru a repara plămâni deteriorați
- Strategia vizează ocolirea țesutului nefuncțional, nu înlocuirea organului
- Proiectul este condus de Dr. Darcy Wagner, expert în medicină regenerativă pulmonară
- Tehnologia se află în fază preclinică, fără teste pe oameni
- Canada devine un pol important pentru bioprintarea țesuturilor pulmonare
Plămânii sunt organe dificile. Se degradează ușor, sunt greu de transplantat și au unele dintre cele mai slabe rate de succes post-transplant din medicina modernă. În același timp, bolile respiratorii sunt în creștere, iar donatorii compatibili sunt puțini.
În acest context, o echipă de la McGill University Health Centre Research Institute (RI-MUHC) propune o idee radical diferită: ce-ar fi dacă n-am mai schimba plămânii, ci i-am repara?
Într-un laborator din Montreal, cercetătorii folosesc realitate virtuală (VR) pentru a intra, la propriu, în interiorul plămânului. Cu ajutorul căștilor VR, ei navighează prin căile respiratorii, analizează zonele distruse și decid unde ar putea fi integrate structuri imprimate 3D care să refacă fluxul de aer.
Chirurgie gândită ca un joc 3D – dar cu miză reală
Realitatea virtuală le permite cercetătorilor să vadă plămânul din unghiuri imposibil de obținut prin scanări clasice. Nu este doar o vizualizare spectaculoasă, ci un instrument de planificare extrem de precis.
Ideea centrală este crearea unor „punți” structurale: componente goale, imprimate 3D, care conectează zonele sănătoase ale plămânului și ocolesc porțiunile care nu mai funcționează. Practic, aerul este redirecționat, iar organul este „reconfigurat” din interior.
Proiectul este condus de Dr. Darcy Wagner, Canada Excellence Research Chair în medicină regenerativă pulmonară, care subliniază că abordarea nu este una agresivă, ci una de inginerie fină, adaptată limitelor biologice ale fiecărui pacient.
Provocarea invizibilă: lucrul la scară microscopică
Plămânul este un organ extrem de delicat. Unele structuri implicate în schimbul de oxigen au dimensiuni de aproximativ 1 micrometru, mult prea mici pentru imprimantele 3D actuale. Asta înseamnă că un plămân complet printat rămâne, deocamdată, science-fiction.
Soluția cercetătorilor: să imprime doar structurile mari, de ghidaj, iar restul să fie lăsat în seama corpului. După implantare, celulele pacientului ar urma să colonizeze aceste structuri, completând arhitectura fină a țesutului.
Pentru asta, echipa a dezvoltat bio-cernele speciale, create exclusiv pentru plămân. Nu pot fi folosite pentru inimă sau piele, dar sunt optimizate pentru elasticitatea și fragilitatea țesutului pulmonar.
De la un „covrig” printat la aplicații medicale reale
Ideea nu a apărut peste noapte. Primele teste au fost realizate de Dr. Wagner în Germania, unde echipa a printat structuri extrem de complexe – inclusiv una în formă de covrig – ca demonstrație că pot reproduce geometrii interne ramificate, similare celor din sistemul respirator.
Rezultatele biologice preliminare sunt încurajatoare. În experimente anterioare, cercetătorii au observat că vasele de sânge ale organismului gazdă pot crește în structurile imprimate, un pas esențial pentru integrarea funcțională.
Totuși, optimismul este temperat: proiectul este încă în fază preclinică și nu a ajuns la teste pe oameni.
Canada, un laborator deschis pentru plămânii viitorului
Cercetarea de la MUHC face parte dintr-un efort mai amplu. Alte echipe canadiene avansează rapid în bioprintarea țesutului pulmonar:
- Tessella Biosciences (spin-out McMaster University) a creat o bio-cerneală care permite imprimarea de țesut pulmonar moale, capabil să se extindă și să se contracte ca un plămân real.
- La University of British Columbia Okanagan, cercetătorii au bioprintat un model de plămân cu canale vasculare funcționale, care reacționează realist la fumul de țigară, fiind util pentru studierea bolilor respiratorii.
Aceste modele nu sunt transplantabile, dar sunt extrem de valoroase pentru cercetare și testarea tratamentelor.
De ce contează această schimbare de perspectivă
În loc să aștepte un organ compatibil, medicina ar putea ajunge să repare inteligent ce există deja. Combinând realitatea virtuală, imprimarea 3D și biologia regenerativă, cercetătorii de la MUHC propun o viziune în care chirurgia devine mai puțin invazivă și mai adaptată fiecărui pacient.
Nu vorbim încă despre plămâni printați complet. Dar ideea că un organ atât de complex poate fi „ocolit, ajustat și sprijinit” din interior ar putea schimba fundamental tratamentul bolilor respiratorii.