Μια ομάδα ερευνητών στο Sahlgrenska Academy, στο Πανεπιστήμιο του Γκέτεμποργκ, έχει καταφέρει να δημιουργήσει χόνδρινο ιστό με την εκτύπωση βλαστικών κυττάρων χρησιμοποιώντας ένα τρισδιάστατο βιοεκτυπωτή. Το γεγονός ότι τα βλαστικά κύτταρα επιβίωσαν της εκτύπωσης με αυτόν τον τρόπο είναι μια επιτυχία από μόνη της.
Επιπλέον, η ερευνητική ομάδα ήταν σε θέση να επηρεάσει τα κύτταρα να πολλαπλασιαστούν και να διαφοροποιηθούν προς σχηματισμό χονδροκυττάρων στην τυπωμένη δομή. Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature. Το ερευνητικό πρόγραμμα διεξάγεται σε συνεργασία με μια ομάδα ερευνητών από το Chalmers University of Technology, στο Πανεπιστήμιο του Γκέτεμποργκ που είναι ειδικοί στην τρισδιάστατη εκτύπωση βιολογικών υλικών. Ορθοπεδικοί ερευνητές συμμετέχουν επίσης στην ερευνητική ομάδα.
Η ομάδα χρησιμοποίησε χονδροκύτταρα που συλλέχθηκαν από ασθενείς που υποβλήθηκαν σε χειρουργική επέμβαση στο γόνατο, και αυτά τα κύτταρα στη συνέχεια μετά από χειρισμούς στο εργαστήριο, εξελίχθηκαν σε «πολυδύναμα» βλαστικά κύτταρα (δηλαδή βλαστικά κύτταρα που έχουν τη δυνατότητα να εξελιχθούν σε πολλούς διαφορετικούς τύπους κυττάρων). Τα βλαστικά κύτταρα στη συνέχεια επεκτάθηκαν και κλείστηκαν σε μια σύνθεση από νανοϊνίδια κυτταρίνης και τυπώθηκαν σε μία δομή χρησιμοποιώντας ένα τρισδιάστατο βιοεκτυπωτή. Μετά την εκτύπωση, τα βλαστικά κύτταρα υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με αυξητικούς παράγοντες που καθοδήγησαν την ορθή διαφοροποίησή του, έτσι ώστε να σχηματίσουν χόνδρινο ιστό. Η δημοσίευση της εργασίας είναι το αποτέλεσμα τριών ετών σκληρής δουλειάς.
«Στη φύση, η διαφοροποίηση των βλαστικών κυττάρων σε χόνδρο είναι μια απλή διαδικασία, αλλά είναι πολύ πιο περίπλοκο αυτό να επιτευχθεί σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα. Είμαστε η πρώτη ομάδα που το πέτυχε αυτό, και το κάναμε χωρίς κανέα απολύτως πείραμα σε ζώα», λέει η Stina Simonsson, αναπληρώτρια καθηγήτρια κυτταρικής βιολογίας, που ηγήθηκε των προσπαθειών της ερευνητικής ομάδας. Το δυσχερέστερο κομμάτι της έρευνας είχε να κάνει με την εύρεση μιας διαδικασίας, έτσι ώστε τα κύτταρα να επιβιώσουν της εκτύπωσης (ώστε να πολλαπλασιασθούν) και ενός πρωτοκόλλου που να αποδίδει και να ωθεί τα κύτταρα να διαφοροποιούνται για να σχηματίσουν χόνδρο.
Ο χόνδρος που σχηματίζεται από τα βλαστικά κύτταρα στην βιο-εκτυπωμένη τρισδιάστατη δομή είναι εξαιρετικά παρόμοιος με τον ανθρώπινο χόνδρο. Έμπειροι ορθοπεδικοί οι οποίοι εξέτασαν τον τεχνητό χόνδρο δεν διαπίστωσαν καμία διαφορά με τον πραγματικό χόνδρο. Η μελέτη αποτελεί ένα τεράστιο βήμα προς τα εμπρός στην ικανότητα δημιουργίας ενδογενούς χόνδρου. Στο όχι και τόσο μακρινό μέλλον, θα πρέπει να είναι δυνατή η χρήση τρισδιάστατης βιοεκτύπωσης για τη δημιουργία χόνδρου.
