De printar ut framtidens organ: ”Vill rädda människo- och djurliv”

Den 8 januari vaknade 57-årige och svårt hjärtsjuka David Bennett upp på ett operationsbord på University of Marylands medicinska avdelning. I hans bröst bultade ett genmodifierat grishjärta. Amerikanen kom att bli den fösta människan att få ett livsuppehållande organ från ett djur.

Operationen har setts som banbrytande, men ett par månader senare började hans allmäntillstånd att svikta och några dagar senare dog han.

En av de stora frågorna inom forskningsvärlden har sedan länge varit hur man kan tackla organbrist eller reparera människor med ”reservdelar” för ett längre liv eller högre livskvalitet.

Organbristen i Sverige leder till att köerna för transplantation i många fall är långa och människor dör, enligt Socialstyrelsen. Andelen avlidna människor som har donerat sina vävnader och organ har ökat under de senaste åren, men trots det är det fler som dör i organbrist på grund av behovet fortfarande är större än antalet donatorer.

Förra året var det 108 personer som dog eller permanent togs från väntelistan. Enligt siffror som föreningen MOD, ”merorgandonation” har sammanställt handlar det om en ökning med 17 personer mot 2020 då det var 91 personer.

I Göteborg pågår just nu ett innovationsprojekt där man hoppas finna lösningen på detta genom att ”skriva ut” ett slags skelett till organ som sedan får befolkas av levande celler.

På Sahlgrenska sjukhuset har flera studenter samlats runt skrivarhuvudet som rör sig snabbt och närmast ljudlöst över en liten glasplatta på labbet. Små, jämna mönster i en vitaktig gel växer fram. Läkarstudenten Tahsin Akhter studerar rörelserna på nära håll – ett så kallat vaskulärchip växer sakta fram.

– Skrivaren bildar blodkärl som motsvarar kroppens egna. Dessa kan vi använda för att testa behandlingar artificiellt utanför kroppen innan vi behandlar den verkliga patienten. Vi har till exempel studerat blodflödet i kliniska prövningar av behandlingar för när man till exempel sätter in ett bröstimplantat hos cancerpatienter, berättar Stina Simonsson, docent i cellbiologi vid Göteborgs universitet, som undervisar eleverna.

Hon är expert inom bioprintning av broskvävnad med stamceller och en av tio forskningspartners i ett stort EU-projekt som pågått sedan 2019. Projektet går ut på att hitta nya sätt att behandla knäskador med hjälp av att tillverka konstgjort brosk med hjälp av biobläckföretaget Bicos printer.

2018 fick Stina Simonssons forskarlag ett genombrott när de lyckades skapa broskvävnad genom att skriva ut stamceller. Stamcellerna överlevde och förökade sig. De utvecklades sedan till brosk i den utskrivna strukturen.

– Vi bildar broskcellerna med hjälp av så kal­lade IPS-celler, det vill säga celler från patienten som programmeras om till stamceller. Det är människor över hela världen som hör av sig till mig och vill medverka som försökspersoner, säger Stina Simonsson.

Forskningen går snabbt framåt, berättar hon. Men det kommer att dröja flera år innan det står en 3d-skrivare i anslutning till operationssalarna. Stamcellstekniken behöver utvecklas och det nya organet behöver blodförsörjning.

I dag används tekniken främst inom läkemedelsutvecklingen. Forskare bygger ”miniorgan” som kan användas för test av olika läkemedelskandidater som alternativ till försöksdjur, säger Bicos grundare Hector Martinez och håller upp en vävnad som ska efterlikna den mänskliga hjärnan.

– Det innebär att utvecklingen av läkemedel kan göras snabbare och att djur kan ersättas vid kliniska prövningar, säger han och fortsätter:

– Under 2021 sparade vi 100 000 djurliv tack vare vävnaden. Kunskapen och teknologin för att printa mänsklig vävnad finns redan, men för att kunna tillämpa det på människor krävs år av kliniska prövningar.

Sedan starten 2016 har Bico, liksom flera andra samhällsförändrande bolag, växt explosionsartat, enligt innovationsmyndigheten Vinnova. 2021 var ett rekordår för flera svenska startups och mer än hälften av riskkapitalet under 2021 investerades i sådana här så kallade impactbolag, det vill säga bolag som bemöter minst ett av FN:s globala hållbarhetsmål.

– Målet är att kunna använda printad vävnad i den mänskliga kroppen, säger Erik Gatenholm, grundare och VD för Cellinks och dess moderbolag Bico.

Runtom i världen finns det flera forskningsstudier som arbetar för att få använda printad vävnad på människor, berättar Erik Gatenholm.

– Det är enklare att använda ytliga organ som hud och brosk än inre organ. Det är bland annat en kund i Kanada som driver ett forskningsprojekt med printa brosk som kan användas på individer som haft hudcancer på näsan. Det kan vara ett första steg att använda metoden på människor.

Drygt sex år efter starten är bolaget aktivt i 65 länder med 1 300 anställda runtom i världen. Främst i Norden, Tyskland och USA.

Vad har varit viktiga framgångsfaktorer?

– Att använda material som inte härrör från andra djur, skulle potentiellt kunna minska risken för bortstötning vid framtida transplantationer.  Och för kosmetikaföretag innebär detta en möjlighet att testa sina produkter på printad hud i stället för på djur.

I dag samarbetar bolaget bland annat med AstraZeneca för utvecklingen. Målet om att kunna transplantera printade organ i människokroppen kan dock innebära etiska svårigheter, menar Annika Tibell.

Konstgjorda organ har tidigare använts under 2011 till 2013 då kirurgen och gästprofessorn Paolo Macchiarini genomförde fyra uppmärksammande transplantationer med syntetiska luftstrupar av plast på tre patienter på Karolinska universitetssjukhuset. Alla tre är i dag avlidna.

Sjukhuset hävdade att transplantationerna var sjukvård men experimenten var i själva verket forskning, vilket senare utredningar har fastslagit.

Hur kunde det hända? Och hur ska man undvika att något liknande händer igen?

Paolo Macchiarini bröt både mot etikprövningslagen och läkemedelslagen när han transplanterade luftstruparna av plast eftersom han inte hade inhämtat godkännande för forskningen.

– Att använda konstgjorda organ kräver stor försiktighet och måste ske inom regelverken. En komplexitet med 3D-skrivaren är att hitta tillräckligt biokompatibla material för att skapa en struktur och sannolikt svårare att få olika typer av celler att formera sig till ett levande organ i denna struktur.

– En potentiellt etiskt komplex fråga blir ju också vilka patienter som ska erbjudas vilken typ av organ särskilt om resultaten inte blir helt jämförbara. Ett bioartificiellt organ med kort väntetid eller ett humant organ med lång väntelista kan bli en valsituation, säger Annika Tibell.

Vad gäller framtida transplantationer med konstgjorda organ så skulle det kunna förbättra det möjligheten att hjälpa personer i behov av transplantation.

– Alternativ till transplantation av organ från människa kan minska trycket på framför allt levande givare som ju ofta donerar till en närstående, säger hon.

På Sahlgrenska universitetssjukhuset har skrivaren stoppat och studenten Tahsin Akhter placerar det vaskulära chippet mellan tummen och pekfingret. Han studerar det i solljuset, små blodkärl lyser rött.

– Det här är framtiden och den vill jag vara en del av, säger han.

Läs mer:

3D-skrivare bakom hjälp till Ukraina

Mannen som fick grishjärta avled efter två månader

Varför transplanteras så få organ i Sverige?

41 dog i väntan på organ – anhöriga ska inte få sätta stopp

Plötsligt stod Lena inför läkarnas fråga – ”ville din man donera sina organ?”