Ο Erik Gatenholm είδε για πρώτη φορά ένα τρισδιάστατο βιο-εκτυπωτή στις αρχές του 2015. Ο πατέρας του Paul, καθηγητής χημείας και βιοτεχνολογίας στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Chalmers στο Γκέτεμποργκ, είχε αγοράσει έναν για το τμήμα του. Το κόστος του ανερχόταν περίπου στα 200.000 δολάρια, σύμφωνα με δημοσίευμα του Guardian.

«Θυμάμαι ότι ο πατέρας μου έλεγε ότι με αυτό το μηχάνημα θα μπορούσαμε να εκτυπώνουμε ανθρώπινα όργανα κι εγώ δεν τον πίστευα. Μετά από λίγες μέρες εκτύπωσε κάτι που έμοιαζε με χόνδρο και ενθουσιάστηκα», αναφέρει ο Gatenholm.

Ο Gatenholm, ο οποίος είχε από καιρό έναν κανονικό τρισδιάστατο εκτυπωτή, αποφάσισε τότε ότι ήθελε να κάνει 3D βιοεκτυπώσεις και οι φιλοδοξίες του ήταν πολύ σοβαρές. Έτσι σε ηλικία 18 χρονών ξεκίνησε την πρώτη του εταιρία και συνειδητοποίησε ότι εάν το μηχάνημα είχε τη δυνατότητα να τυπώνει όργανα, όπως του είχε πει ο πατέρας του, τότε είχε τη δυνατότητα να αλλάξει ριζικά τον κόσμο της ιατρικής.

Υπάρχει μια παγκόσμια έλλειψη διαθέσιμων οργάνων μεταμοσχεύσεις. Για παράδειγμα, στη Βρετανία μπορεί να περιμένει κάποιος πάνω από δυόμισι χρόνια για μεταμόσχευση νεφρού στο NHS, ενώ υπάρχουν σημαντικές ελλείψεις και σε άλλα όργανα, όπως συκώτι, καρδιά και πνεύμονες. Σημειώνεται, ότι η έλλειψη ιστών μεταμόσχευσης εκτιμάται ότι είναι η κύρια αιτία θανάτου στην Αμερική. Περίπου 900.000 θάνατοι ετησίως, σχεδόν το ένα τρίτο των θανάτων στις ΗΠΑ, θα μπορούσαν να προληφθούν ή να καθυστερηθούν με μεταμοσχεύσεις οργάνων.

Τότε ήταν που ο πατέρας του Gatenholm συνέστησε τον γιο του στον Héctor Martínez, έναν από τους σπουδαστές του που έκανε διδακτορικό στη μηχανική ιστών, και σε έναν άλλο φοιτητή τον Ivan Tournier, οι οποίοι αποφάσισαν να ξεκινήσουν κάποια πειράματα. Τον Ιανουάριο του 2016 δημιούργησαν την εταιρία Cellink, την πρώτη εταιρία στον κόσμο που ασχολήθηκε με 3D βιο-εκτυπώσεις, η οποία έχει ήδη κερδίσει μια σειρά από βραβεία για την καινοτομία και το επιχειρηματικό της πνεύμα.

Η λειτουργία του βιο-εκτυπωτή, όπως παραδέχεται και ο ίδιος ο Gatenholm είναι παρόμοια με αυτή ενός απλού 3D εκτύπωτη. Πιο συγκεκριμένα βασίζεται σε ένα πρόγραμμα υπολογιστή που κάνει αρχικά μια εικονική αναπαράσταση του αντικειμένου που θέλουν να φτιάξουν και στη συνέχεια ο εκτυπωτής το κατασκευάζει κομμάτι – κομμάτι. Απλά σε αυτή την περίπτωση αντί για κοσμήματα, μικρά αγάλματα ή εξαρτήματα για αυτοκίνητα, οι ειδικοί υπολογιστές προσφέρουν τη δυνατότητα δημιουργίας ζωντανού ιστού.

Στην αρχή, αυτό μπορεί να σημαίνει την εκτύπωση δέρματος ή ενός χόνδρου, που έχουν σχετικά απλές δομές, όμως οι πρωτοπόροι αυτής της τεχνολογίας πιστεύουν ότι στο μέλλον θα είναι σε θέση να δημιουργήσουν από την αρχή σύνθετα όργανα, όπως καρδιές και συκώτια, που θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μεταμοσχεύσεις ανθρώπων.

Επιστήμονες σε όλο τον κόσμο εργάζονται πάνω σε αυτό το εγχείρημα, το οποίο φαίνεται να έχει τα πρώτα σημάδια επιτυχίας, αφού η εταιρία Organovo του Σαν Ντιέγκο φαίνεται να έχει εκτυπώσει ήδη τμήματα πνευμόνων, νεφρών και καρδιακών μυών. Το 2015, ανακοίνωσε τη συνεργασία της με τη L’Oréal με στόχο τη δημιουργία εκτυπωμένου δέρματος, ενώ τον Σεπτέμβρη του προηγούμενου έτους συνεργάστηκε με την Poietis για την παραγωγή τριχοθυλακίων.

Και οι δύο εταιρίες εικάζουν ότι βρίσκονται πολύ κοντά στο στόχο τους. Η L’Oréal ελπίζει ότι τα αντιηλιακά της και οι οροί αντιγήρανσης θα λειτουργήσουν πιο αποτελεσματικά στο μέλλον, διότι θα έχουν την ευκαιρία να τα δοκιμάζουν στο «εκτυπωμένο δέρμα» και να δουν πως αντιδρούν στα διάφορα πειράματα. Εάν το δέρμα μπορεί να τυπωθεί σε ένα εργαστήριο, τότε μπορεί να φανταστεί κανείς πως θα χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία σοβαρών εγκαυμάτων. Σήμερα, τα μοσχεύματα του δέρματος, που μπορεί να οδηγήσουν σε αιμορραγία και μόλυνση και συνήθως περιλαμβάνουν μεγάλο χρόνο αποκατάστασης.

«Αυτή είναι μόνο η αρχή. Άλλοι ερευνητές εργάζονται πάνω στη δημιουργία ανθρώπινων οργάνων. Υπάρχει τεράστιο ανθρώπινο όφελος στη βιο-εκτύπωση. Πεθαίνεις γιατί τα όργανα σου έχουν πρόβλημα. Εάν μπορούμε να αρχίσουμε να τα αντικαθιστούμε, ίσως να μπορέσουμε να παρατείνουμε την ανθρώπινη ζωή. Αυτό θα είναι πραγματικό επίτευγμα! Ακόμα είμαστε λίγο μακριά από αυτό το επίτευγμα αλλά πιστεύω ότι μέσα στα επόμενα δέκα χρόνια θα αρχίσουμε να βλέπουμε κάποια εμφυτεύματα χόνδρων», αναφέρει ο Gatenholm.

Ήδη, αναπόφευκτα, υπάρχουν μερικές ανησυχίες, τόσο σχετικά με την ποιότητα και την αποτελεσματικότητα ενός τεχνητού δέρματος, όσο και με πιο δεοντολογικά ερωτήματα. «Αν υποθέσουμε ότι ο Θεός υπάρχει και είναι κάποιος που μπορεί να δημιουργήσει και να επηρεάσει τη ζωή, υπάρχουν ήδη πολλές τεχνολογίες που επιτρέπουν στους ανθρώπους να ‘παίζουν τον Θεό’, όπως η γενετική. Η βιο-εκτύπωση επιτρέπει στους ανθρώπους να κατασκευάζουν μέρη του σώματος και αυτά να χρησιμοποιούνται για ιατρικές εφαρμογές», αναφέρει ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, Gill Haddow.

Ωστόσο, η 3D βιο-εκτύπωση αναμένεται να αντιμετωπίσει ένα μεγάλο εμπόδιο, το κόστος. Αν και είναι δελεαστικό να ελπίζουμε ότι η ικανότητα δημιουργίας τεχνητών οργάνων θα λύσει το πρόβλημα στις τεράστιες λίστες αναμονής, αυτό είναι απίθανο να συμβαίνει. «Αυτή είναι μια εξαιρετικά δαπανηρή τεχνολογία που αν υλοποιηθεί μόνο λίγοι θα είναι σε θέση να αντέξουν οικονομικά. Υπάρχει ο κίνδυνος οι ανισότητες στην υγεία να καταστήσουν την αγορά των νέων οργάνων μη διαθέσιμη για τους περισσότερους ανθρώπους», προειδοποιεί η Niki Vermeulen, επίσης επικεφαλής της έρευνας.

Το κόστος είναι σίγουρα ένα απαγορευτικό εμπόδιο, καθώς οι καλύτερες μηχανές, όπως η EnvisionTEC’s 3D Bioplotter και η RegenHU’s 3DDiscovery κοστίζουν πάνω από 150.000 λίρες και ως εκ τούτου συνήθως βρίσκονται μόνο σε εργαστήρια σε πανεπιστήμια. Παρόλο αυτά η Cellink είναι πρόθυμη να αλλάξει τα δεδομένα, αφού δημιουργεί τρεις εκτυπωτές που θα κοστίζουν από 7.600 έως 29.900 λίρες. Ο Gatenholm είναι υπερήφανος που η εταιρεία του μειώνει το κόστος της τρισδιάστατης βιο-εκτύπωσης. Ενώ οι πελάτες της Cellink περιλαμβάνουν το MIT, το Harvard και το University College του Λονδίνου, η εταιρεία κάνει επίσης τη νέα τεχνολογία διαθέσιμη και στο ευρύ κοινό. Ο Gatenholm δεν γνωρίζει πώς αυτοί οι άνθρωποι θα χρησιμοποιήσουν τις μηχανές και τα μελάνια τους – ίσως για την εκτύπωση ιστών για τη δοκιμή φαρμάκων ή τη λήψη κυττάρων από καρκινικό όγκο και τη χρήση πολλαπλών εκδόσεων για να καθορίσουν τον καλύτερο τρόπο αντιμετώπισής τους – αλλά αυτό καθιστά τη νέα τεχνολογία τόσο συναρπαστική.

«Πολλές από αυτές τις μεγάλες εταιρίες βιο-εκτύπωσης το θεωρούν ιδιαίτερα καινοτόμο. Αλλά για να είμαι ειλικρινής, οι καταναλωτές είναι αυτοί που οδηγούν την αγορά και οι καταναλωτές θέλουν να το κάνουν αυτό. Εμείς δε ξέρουμε από που θα έρθει η θεραπεία για τον καρκίνο. Δεν ξέρω αν είναι η Ινδία ή η Ιαπωνία ή η Νότια Αμερική ή η Νέα Υόρκη, αλλά θέλουμε να δώσουμε σε όλους την ευκαιρία να εργαστούν σε αυτό», τονίζει ο Gatenholm.