Seorang wanita berusia 20 tahun yang lahir dengan telinga kanan yang kecil dan cacat telah menerima implan telinga cetak 3-D yang dibuat dari selnya sendiri, pabrikan mengumumkan pada hari Kamis. Pakar independen mengatakan bahwa transplantasi, bagian dari uji klinis pertama dari aplikasi medis yang sukses dari teknologi ini, merupakan kemajuan yang menakjubkan di bidang rekayasa jaringan.
Telinga baru dicetak dalam bentuk yang persis sama dengan telinga kiri wanita itu, menurut 3DBio Therapeutics, sebuah perusahaan obat regeneratif yang berbasis di Queens. Telinga baru, yang ditransplantasikan pada bulan Maret, akan terus meregenerasi jaringan tulang rawan, memberikan tampilan dan nuansa telinga yang alami, kata perusahaan itu.
“Ini pasti masalah besar,” kata Adam Feinberg, seorang profesor teknik biomedis dan ilmu material dan teknik di Carnegie Mellon University. Dr Feinberg, yang tidak berafiliasi dengan 3DBio, adalah salah satu pendiri FluidForm, sebuah perusahaan obat regeneratif yang juga menggunakan pencetakan 3-D. “Ini menunjukkan teknologi ini bukan lagi ‘seandainya’, tapi ‘kapan,’” katanya.
Hasil operasi rekonstruktif wanita itu diumumkan oleh 3DBio dalam rilis berita. Mengutip kekhawatiran kepemilikan, perusahaan belum secara terbuka mengungkapkan rincian teknis proses, sehingga lebih sulit bagi pakar luar untuk mengevaluasi. Perusahaan mengatakan bahwa regulator federal telah meninjau desain percobaan dan menetapkan standar manufaktur yang ketat, dan bahwa data akan diterbitkan dalam jurnal medis ketika penelitian selesai.
Uji klinis, yang mencakup 11 pasien, masih berlangsung, dan ada kemungkinan transplantasi gagal atau membawa komplikasi kesehatan yang tidak terduga. Tetapi karena sel-sel itu berasal dari jaringan pasien itu sendiri, telinga baru itu tidak mungkin ditolak oleh tubuh, kata para dokter dan pejabat perusahaan.
Keberhasilan 3DBio, yang dibuat selama tujuh tahun, adalah salah satu dari beberapa terobosan baru-baru ini dalam upaya meningkatkan transplantasi organ dan jaringan. Pada bulan Januari, ahli bedah di Maryland mentransplantasikan jantung babi yang dimodifikasi secara genetik ke seorang pria berusia 57 tahun dengan penyakit jantung, memperpanjang hidupnya dua bulan. Para ilmuwan juga mengembangkan teknik untuk memperpanjang umur organ donor agar tidak terbuang sia-sia; Dokter Swiss melaporkan minggu ini bahwa seorang pasien yang menerima hati manusia yang telah diawetkan selama tiga hari masih sehat setahun kemudian.
United Therapeutics Corp., perusahaan yang menyediakan babi rekayasa genetika untuk prosedur jantung, juga bereksperimen dengan pencetakan 3-D untuk menghasilkan paru-paru untuk transplantasi, kata seorang juru bicara. Dan para ilmuwan dari Institut Teknologi Israel melaporkan pada bulan September bahwa mereka telah mencetak 3-D jaringan pembuluh darah, yang akan diperlukan untuk memasok darah ke jaringan implan.
Pasien, yang berasal dari Meksiko, lahir dengan mikrotia, cacat lahir langka yang menyebabkan daun telinga, atau bagian luar telinga, menjadi kecil dan cacat (juga dapat mempengaruhi pendengaran di telinga). Dengan penelitian lebih lanjut, kata eksekutif perusahaan, teknologi tersebut dapat digunakan untuk membuat banyak bagian tubuh pengganti lainnya, termasuk cakram tulang belakang, hidung, meniskus lutut, manset rotator, dan jaringan rekonstruktif untuk lumpektomi. Lebih jauh lagi, kata mereka, pencetakan 3-D bahkan dapat menghasilkan organ vital yang jauh lebih kompleks, seperti hati, ginjal, dan pankreas.
“Ini sangat menarik, kadang-kadang saya harus membuat diri saya sedikit marah,” kata Dr. Arturo Bonilla, ahli bedah rekonstruktif telinga anak di San Antonio yang melakukan operasi implan wanita tersebut. Uji coba ini didanai oleh 3DBio Therapeutics, tetapi Dr. Bonilla tidak memiliki saham keuangan di perusahaan tersebut. “Jika semuanya berjalan sesuai rencana, ini akan merevolusi cara ini dilakukan,” katanya.
James Iatridis, yang mengepalai laboratorium bioteknologi tulang belakang di Sekolah Kedokteran Icahn Gunung Sinai, mengatakan bahwa implan jaringan cetak 3-D lainnya sedang dalam proses, tetapi ia tidak mengetahui adanya produk lain yang sedang diuji dalam uji klinis.
“Implan telinga 3-D kemudian menjadi bukti konsep untuk mengevaluasi biokompatibilitas, dan pencocokan bentuk serta retensi bentuk, pada orang yang masih hidup,” kata Dr. Iatridis.
Namun, bagian luar telinga adalah pelengkap yang relatif sederhana yang lebih kosmetik daripada fungsional, kata Dr. Feinberg dari Carnegie Mellon. Dia memperingatkan bahwa jalan menuju organ padat – seperti hati, ginjal, jantung dan paru-paru – masih panjang. “Hanya berpindah dari telinga ke cakram tulang belakang adalah lompatan yang cukup besar, tetapi lebih realistis jika Anda memiliki telinga,” katanya.
Proses manufaktur pencetakan 3-D menciptakan objek tiga dimensi yang solid dari model digital. Teknologi ini umumnya melibatkan printer yang dikendalikan komputer yang menyimpan bahan dalam lapisan tipis untuk menciptakan bentuk objek yang tepat.
Implan telinga baru dari 3DBio Therapeutics mengintegrasikan beberapa teknologi eksklusif, kata para eksekutif, dimulai dengan metode untuk mengubah sampel kecil sel pasien menjadi miliaran sel. Printer 3-D perusahaan menggunakan “tinta bio” berbasis kolagen yang aman di dalam tubuh dan menjaga semua bahan tetap steril.
Semua penelitian dan pembuatan berlangsung di bawah satu atap, di sebuah bangunan bata baru yang sederhana di Queens yang dilengkapi dengan “kamar bersih” higienis yang dikelola oleh teknisi bertopeng yang mengenakan baju kelinci, sarung tangan, dan sepatu boot.
“Itu datang sebagai biopsi dari pasien, dan meninggalkan telinga yang hidup,” Daniel Cohen, kepala eksekutif dan salah satu pendiri 3DBio, menjelaskan selama tur fasilitas minggu lalu.
Pasien yang menerima telinga baru ini adalah salah satu yang pertama berhasil melakukan transplantasi sebagai bagian dari uji klinis yang dipimpin oleh Dr. Bonilla. (Relawan percobaan juga terdaftar di Cedars-Sinai Medical Center di Los Angeles.)
Dokter bedah memulai dengan membuang setengah gram tulang rawan dari sisa mikrotia telinga wanita itu. Dia kemudian mengirimkan itu, bersama dengan pemindaian 3-D dari telinganya yang sehat, dari San Antonio ke gedung 3DBio di Long Island City, Queens.
Di fasilitas tersebut, kondrosit pasien – sel yang bertanggung jawab untuk pembentukan tulang rawan – diisolasi dari sampel jaringan dan ditumbuhkan dalam bubur nutrisi, berkembang biak menjadi miliaran sel.
Sel-sel hidup kemudian dicampur dengan tinta bio berbasis kolagen perusahaan, “seperti kepingan cokelat yang dicampur ke dalam adonan kue es krim,” menurut Nathaniel Bachrach, kepala petugas ilmiah 3DBio.
Kolagen dimasukkan melalui jarum suntik ke dalam bio-printer 3-D khusus, yang menyemprotkan bahan dari nosel dalam aliran tipis yang stabil, berputar-putar untuk menciptakan bentuk lonjong kecil yang merupakan replika cermin dari telinga pasien yang sehat. . Seluruh proses pencetakan berlangsung kurang dari 10 menit.
Bentuk telinga yang dicetak kemudian terbungkus dalam cangkang pelindung biodegradable dan dikirim semalaman dalam penyimpanan dingin ke Dr. Bonilla. Dia kemudian menanamkan telinga di bawah kulit pasien, tepat di atas tulang rahangnya. Saat kulit di sekitar implan dikencangkan, bentuk telinga muncul.
Kira-kira 1.500 bayi yang lahir di Amerika Serikat setiap tahun memiliki mikrotia atau kondisi terkait, anotia, di mana seluruh telinga luar hilang. Uji klinis sejauh ini telah melibatkan 11 sukarelawan, berusia 6 hingga 25 tahun, yang akan diikuti selama lima tahun untuk mengevaluasi hasil keamanan dan estetika jangka panjang.
Pilihan lain untuk rekonstruksi mikrotia — yang sering dilakukan saat pasien masih muda sehingga mereka tidak menjadi sasaran intimidasi atau ejekan ketika mereka mulai sekolah — memerlukan operasi rawat inap untuk mengambil tulang rawan dari tulang rusuk pasien, yang kemudian diukir menjadi bentuk perkiraan. telinga, kata Dr. Bonilla.
Tapi prosedur baru bisa dilakukan dalam beberapa jam, dan di luar rumah sakit. 3DBio tidak merinci berapa biaya yang akan dikenakan untuk implan, tetapi seorang juru bicara mengatakan harga akan sesuai dengan biaya standar perawatan saat ini.
“Saya selalu merasa seluruh dunia mikrotia telah menunggu teknologi di mana kita tidak perlu masuk ke dada, dan pasien akan sembuh dari satu hari ke hari berikutnya,” kata Dr. Bonilla.
Pasien, Alexa, yang meminta untuk diidentifikasi hanya dengan nama depannya karena masalah privasi, mengatakan bahwa dia senang dengan telinga baru itu, meskipun masih tertutup perban. Meskipun banyak anak dengan mikrotia diejek oleh teman sebayanya, yang dapat menyebabkan kecemasan, depresi, dan permusuhan, Alexa mengatakan bahwa dia tidak pernah terlalu terganggu olehnya sampai masa remajanya, ketika dia menjadi lebih sadar diri tentang penampilannya.
“Anda sedikit lebih peduli pada citra Anda saat remaja,” katanya. “Beberapa orang mengatakan hal-hal yang tidak bijaksana, dan itu mulai mengganggu saya.”
Alexa mengatakan dia telah menyempurnakan seni menutupi telinga kanannya dengan rambut panjang dan longgar, dan kebanyakan orang bahkan tidak tahu bahwa dia kehilangan telinga. Tapi sekarang, katanya, dia tidak sabar untuk bersenang-senang dengan rambutnya, mengikatnya kembali ke kuncir atau sanggul.
“Saya pikir harga diri saya akan naik,” katanya.
