Bihotza 'inprimatzeko' saioa

Odolbildu batek edo gantz plaka batek bihotzeko arteria bat estutu edo buxatu du; ondorioz, odolak, oxigenoak, ezin du iritsi miokardioko —bihotzeko giharra— zati batera; oxigenorik gabe, ezin du energiarik sortu mugitzeko, odola ponpatzeko; eta oxigenorik jasotzen ez duen bihotzeko zatiko zelulak hil egiten dira, eta orban bat sortzen da. Bihotzeko bat da. Hildako zelula horiek, hildako bihotzaren zati hori, ez da birsortzen, eta ez da lortu ama zelulekin edo bestelako prozedurekin birsortzea.

Arazoak jende askori eragiten dio. Gaixotasun kardiobaskularrak dira munduan heriotza gehien eragiten dituztenak. Gaixotasun kardiobaskularren barruan, bihotzekoak.

Eta laborategian giza bihotzeko ehunak sortu ahalko balira, gero bihotzekoa izan dutenei jarri, eta kaltetutako bihotzeko zatiak birsortu? Ideia edo asmo hori da CardioPrint ikerketa proiektuaren abiapuntua.

«Aspalditik ikusi dugu medikuntza birsortzailean jauzi bat egin behar dela, berrikuntza indartsu bat behar dela». Manuel Mazoren iritzia da. «Uste dugu medikuntza birsortzailearen garapena gelditzen ari dela, ia denak gauza berdinak egiten ari direlako». Nafarroako Unibertsitatea ospitaleko Medikuntza Birsortzaileko ikerketa taldeko koordinatzailea da. CardioPrint ikerketako koordinatzailea ere bai.

Ama zelulak hartu, horiek birprogramatu eta bihotz ehuneko zelulak sortzeko gaitasuna badute. «Baina zelula horiek bihotz gaixo batean zuzenean sartuko bagenitu, hil egingo lirateke», azaldu du.

Zelulak beharrean, ehun zatiak sortu behar dira, eta, gainera, zati horiek bihotzeko ehunaren funtzioak egin behar dituzte. Baina pertsonetan berez sortzen dena laborategi batean erreplikatzea askoz ere zailagoa da.

Bihotz ehunen berezitasun guztiak hartu behar dira aintzat. «Bihotz ehunean uzkurdurak eragiten dituzten zelulak modu jakin batean antolatuta daude, eta antolaketa horrek egiten du bihotzak ondo funtzionatzea», zehaztu du Mazok. «Modu hori erreplikatzen ez badugu, inoiz ez dugu lortuko bihotza konpontzea».

Prozesua konplexua da, eta hainbat arlotako ezagutza eta ikerketa uztartu behar dira. Zazpi erakunde, ikerketa zentro eta enpresak bat egin dute proiektuan. Horietatik lau, Euskal Herrikoak: Nafarroako Unibertsitatea—proiektuaren burua—, Nanogune eta Leartiker ikerketa zentroak, eta Nadetech Innovations enpresa. Gainerako hirurak Kataluniako Bioingeniaritza Institutua, Zaragozako Unibertsitatea eta Madrilgo Gregorio Marañon ospitalearen Ikerketa Biomedikorako Fundazioa dira. Espainiako Zientzia eta Berrikuntza Ministerioak eta Europako Batasunak finantzatzen dute proiektua, Next Generation funtsen bidez. 2024 amaierara arte iraungo du.

Bihotzeko ehuna erreplikatzeko, bihotzeko ehuna xehetasun osoz ezagutu behar da. Hori egiten ari da Nafarroako Unibertsitatea ospitalea, beste proiektu batean: Brave. Txerrien bihotzak erabiltzen ari dira, anatomikoki eta fisiologikoki gizakien bihotzen oso antzekoak.

Bihotz osasuntsuak eta gaixoak —bihotzeko bat jasan dutenak— alderatzen dituzte. Goitik behera aztertzen dute ehun hori nola egituratuta dagoen, eta nola aldatzen diren ehunaren propietate mekanikoak, bihotz osasuntsua eta gaixoa alderatuta. «Biak alderatuta», azaldu du Mazok, «ikus daiteke zer sortu behar den laborategian kaltetuta dagoen bihotz hori konpontzeko».

Aldamioa edo sarea

Bihotz ehuna sortu nahi izanez gero, bihotzeko zelulek euskarri bat behar dute, aldamio edo sare bat. Aldamioa ez da zelulak laborategian eusteko bakarrik, baita laborategian sortutako ehun zatia bihotzean jarritakoan ehunari dagozkion ezaugarriak izateko eta ehunaren lanak egiteko ere.

Nanogune arduratuko da aldamio hori egiteaz. Inprimatu egingo du, urtze bidezko elektroidazketa teknika erabiliz (melt electrowritting). Electrospinning-arekin erlazionatutako teknika bat da: elektroirutea edo elektroharitzea. Nanogunek hiru dimentsioko electrospinning inprimagailu bat du: Novaspider.

Urtze bidezko elektroidazketaren kasuan, beroa erabiltzen dute ehuna sortzeko erabili beharreko materiala likatsu bihurtzeko. Material likatsu hori inprimagailuko buruan jarri, eta eremu elektriko bat aplikatzen diote; horrek indar elektroestatiko bat sortzen du; indar horren eraginez, material tantetatik zuntzak ateratzen dira; eta bilgailu batean pilatzen dira.

«Urtze bidezko elektroidazketan material tanten mugimendua kontrola dezakegu X eta Y ardatzetan, eta materiala modu kontrolatuan uztea lortzen dugu». Javier Latasa ingeniaria da Nanogunen. Novaspiderren arduraduna. «Horrela lortzen dugu aldez aurretik egitura batzuk diseinatzea eta gero zehaztasunez egitea».

Novaspiderrekin nanometro batzuetako —milimetro baten milioirena— zuntzak eta ehunak sor ditzakete. CardioPrinten, bihotz ehuna sortzeko aldamioa egiteko, mikra batzuetakoak izango dira—milimetro baten milarena—. Aldamioak sortzeko gailua badute, baina aldamioek nolakoak izan behar duten zehaztea falta da: egitura, materiala, gogortasuna, malgutasuna, eroankortasuna...

«Ama zelulen arazoetako bat da kanpoko estimulua behar dutela zelula espezializatuak garatzeko», azaldu du Alex Bittnerrek, Ikerbasque ikertzaile eta Nanoguneko Automihiztadura taldearen arduradunak. «Bihotzeko zelulen kasuan, norabide jakin bat duen estimulu bat behar dute, miokardioa sortzeko. Horregatik, itxura linealeko egitura bat behar dute, hazkundea bideratzeko».

Ibon Santiago fisikari eta Bittnerren taldeko kideak gehitu du biologoek eta ehun ingeniariek esaten dietenaren araberakoa izango dela aldamioa edo sarearen geometria. «Badirudi», jarraitu du, «miokardioak egitura ordenatu samarra duela, estimulu mekanikoek eta elektrikoek ondo sinkronizatuta egon behar dutelako».

Aldamioa hainbat buruhauste eragiten ari zaie. Horietako bat, eroankortasuna: «Miokardioko zelulek lotura elektriko bat behar dute, eta oso zaila da materialean eroankortasuna eta propietate mekanikoak uztartzea». Materialaren osaera kimikoa ere aintzat hartu behar dute, ezin baititu zelulak hil.

Nanogunek sortutako aldamioaren gainean egitura bigunago bat jarriko dute: hidrogela. Leartikerren ardura da hidrogel horiek ikertzea. «Helburuetako bat da hidrogel berri bat sortzea, bihotz ehun horri mesede egiteko eta zelulak gustura sentitzeko». Ainitze Gereka Leartiker ikerketa zentroko ingeniari biomedikoa proiektuan parte hartzen ari da. «Egitura bigun hori garrantzitsua da, ehuna sortu aurretik zelulak bertan nahasten direlako eta haien lehen euskarria delako».

Bihotz-ehun zati handiak sortu nahi dituzte. Sortu eta gero, entrenatu egin behar dute. Bihotza gihar bat da. Indartsua. «Jaiotzen garenetik 20 bat urte bete arte entrenatzen aritzen da, handiagoa eta indartsuagoa izateko». Mazorena da azalpen argigarria.

Ehuna entrenatu behar

Laborategian hilabete inguru behar dute bihotzeko zelulak sortzeko. Nahiko ahulak izaten dira. Heldu eta indartu egin behar dute, entrenatu, gero bihotzean egin beharreko lanera ohitzeko. CardioPrinten zelulak entrenatzeko estimulazio mekanikorako gailu bat sortu nahi dute.

Nola entrenatzen dira zelulak eta ehunak? «Zelulei estimulu mekanikoak eta elektrikoak eragingo dizkiegu, eta zelulek uzkurtu egin beharko dute, indartzeko. Pertsonek gimnasioetan bezala. Guk sortutako ehuna zenbat eta indartsuagoa izan, ahalmen terapeutikoa orduan eta handiagoa izango da».

CardioPrint hiru urterako proiektu bat da. Ez dakite zer lortuko duten. Medikuntza birsortzailea luzera begirako bidea dela ohartarazi du Mazok, epemugarik gabea: «Guk bihotz zati bat egingo dugu. Ikusiko dugu noraino iritsiko garen». Gaineratu du ez dutela ehun perfektua behar terapeutikoa izateko: «Funtzionatzen duena behar dugu. Kasu honetan, bihotzak okerrera ez egitea aurrerapena da, eta hobekuntza funtzionala lortuz gero, sekulako arrakasta da».