Mange hundre nordmenn står i kø for organdonasjon, og kvart år døyr fleire av dei. Kan løysinga vera 3D-skrivarar? Eller kan hende å dyrka organ i laboratoriet eller i genmodifiserte dyr?
Av Sigrid Bratlie Thoresen i tidsskriftet GENialt
Til ei kvar tid står rundt 400 pasientar på venteliste for organtransplantasjon i Noreg. I 2014 døydde 12 av dei medan dei venta. På verdsbasis døyr titusenvis. Sjølv om det stadig vert fleire organdonorar, er vi langt unna å møta behovet.
Eitt problem er vanskar med organisering av sjølve donasjonsprosessen. At trafikktryggleiken stadig vert betre er ein annan faktor, sidan trafikkoffer er den største kjelda til organ. I tillegg føreset vellykka organdonasjon at organet ikkje vert støytt ut av mottakaren fordi immunsystemet reagerer på det. For å få organ som mange toler, treng ein mange donorar.
Mangelen på tilgjengelege organ har òg ført til ein stor svart marknad for kjøp og sal av organ i den tredje verda, sidan det ikkje er tillate å selje organ, celler eller vev. Difor er det eit akutt behov for nye, trygge og etisk forsvarlege kjelder til organ. Kan bioteknologiske nyvinningar vera løysinga?
Genmodifiserte grisar
På 1990-talet drøymde forskarar og legar om å kunna nytta dyr som kjelde til organ gjennom såkalla xenotransplantasjon (overføring av organ mellom ulike artar). Spesielt grisar vert rekna som aktuelle donorar, sidan dei biologisk sett liknar ganske mykje på menneske. Slike organ vart derimot seinare vurderte som ueigna fordi grise-DNAet inneheld virusgen. Ein har difor vore redd for at dei utgjer ein infeksjonsfare for pasientane.
Ei forskingsgruppe i USA har no vist at nye bioteknologiske metodar kan nyttast til å løysa slike problem. Dei brukte CRISPR/ Cas9-teknikken, som kan brukast til å redigera gen, til å «klippa bort» alle dei 62 virusgena i nyreceller frå gris. I tillegg lukkast dei med å fjerna gen som kan utløysa immunreaksjonar hjå menneske.
Dersom dette kan verta overført til kjønnsceller frå gris, kan ein i teorien byrja å avla donorgrisar som kan gje uavgrensa tilgang til organ. Føresetnaden er at ein kan gjera slike genetiske endringar presist nok, slik at ein unngår uheldige og uønskte biverknader. Xenotransplantasjon er førebels forbode i Noreg, men dersom ein oppnår trygge nok resultat, kan dette endra seg i framtida. Enno står mykje forsking og utprøving att før ein kjem så langt. I tillegg må kostnadene ved slik produksjon vera låge nok til at det er lønnsamt.
Les også: Genterapi – store muligheter og dype fallgruver
3D-skriving
Den same teknikken ingeniørar no brukar til å skriva ut avanserte materiale og maskinkomponentar i tre dimensjonar, kan òg brukast til å laga menneskevev. Dette vert gjort ved at skrivaren byggjer opp vevet lag for lag med celler basert på ein mal av organstrukturen. Faktisk innsåg forskarar at ei celle er omtrent like stor som ein dråpe med blekk, og derfor kunne tilpassast eksisterande teknologi frå vanlege skrivarar.
Cellevevet vert skrive ut rett på eit støttande gel-materiale for ikkje å kollapsa. På denne måten har ein klart å laga relativt enkle strukturar som hud, bein, blodårer, luftrøyr og brusk. Til dømes vert det arbeidd med å skrive ut hud til brannskadde, og bein som er skrivne ut, byrjar etter kvart å verta rutine i produksjon av protesar.
Meir komplekse organ er enno for utfordrande for 3D-skrivaren, blant anna fordi dei består av intrikate nettverk av ulike celletypar som må setjast presist saman for at dei skal verka. I tillegg må dei vera i eit miljø som tilfører næringsstoff og vekstfaktorar i riktig balanse for at cellene skal trivast. Dette krev mykje utvikling av teknologien og mykje meir kunnskap enn vi har i dag.
Organ i laboratorieskåler
Tanken om å laga menneskeorgan i laboratoriet har eksistert lenge. Heilt sidan tidleg på 1900-talet har forskarar klart å dyrka cellekulturar frå ulike vev, slik som nyreceller. Enkle strukturar som hud, bein og blærer har ein òg kunna dyrka fram. Men samansette organ kan berre verta danna frå pluripotente stamceller, det vil seie stamceller som har evna til å utvikla seg til alle celletypane i kroppen. Og for å verta fullt spesialiserte må desse cellene gjennom eit komplekst utviklingsprogram som avheng av ei rekkje signalmolekyl, slik som hormon eller vekststimulerande protein.
Først nyleg har forskarar vorte i stand til å attskapa dei rette vilkåra for slik utvikling. Dei siste par åra har ein lukkast i å dyrka fram organ som primitive levrar, hjartevev, tarmar, nasar og øyre. Og no har forskarar òg for første gong klart å laga det som ser ut til å vera fungerande mini-nyrer.
Men sjølv om vevet ifølgje forskarane svarar til vevet i eit fem veker gammalt foster, har dei førebels ikkje lukkast med å utvikla nyrer i full storleik. Dette er venta å ta mange år. I mellomtida kan nyrene brukast til forsking, til dømes på nyresjukdommar, og til å testa medisinar. Dette kan erstatta dyremodellar der resultata vanskeleg kan overførast til menneske.
Slutten på ventelister?
For ein som treng friske organ, er sjansen for å overleva no avhengig av ein annan si ulukke. Vona er at hurtig bioteknologisk utvikling vil gjera at ventelister for nye organ snart vil høyra fortida til. I dag er likevel det beste ein kan gjera, om ein vil hjelpa, å verta organdonor sjølv.
