En av de største norske medisinske milepælene i fjor som ingen hørte om, fant sted noen uker før jul. Et steinkast unna Rikshospitalet, i enden av en lang gang, inne på et trangt rom, sto en printer og summet. Med en vekt på mer enn 130 kilo og en prislapp over en million kroner, var den ingen vanlig printer. På sikt kan den få enorme konsekvenser for organdonasjon, for de mer enn 400 nordmennene som står på venteliste i Norge og de mellom 20 og 30 som hvert år dør mens de venter.

Nå mottok printeren sine instrukser. Sendt fra en datamaskin, materialiserte de seg i enden av en liten blå spiss, som doserte ut gjennomsiktig gel i et millimeterpresist mønster. Det var et historisk øyeblikk: For første gang ble levende celler printet ut i Skandinavia.

Printer-forsker. Santosh Mathapati, som forsker i Gareth Sullivans laboratorium ved stamcellesenteret, jobber mye med den nye printeren.
Stig B. Hansen

Bare fantasien setter grenser

Å bygge et menneske tar tid. Evolusjonen brukte millioner av år på å forme oss, og selv i dag, når genenes bruksanvisning følges fra start til mål, celle for celle, tar det ni måneder å produsere et nytt eksemplar av oss selv. Dermed kan det virke ambisiøst, på grensen til arrogant, å ha et mål om å konstruere fungerende organer i løpet av timer eller dager. Hvordan våger vi å påstå at simpel mekanikk kan kopiere naturen? Hvem tør tro på slikt?

Joel Glover flyttet fra California til Norge i 1984. Med seg hadde den unge biologen en doktorgrad i nevrovitenskap og en plan om å jobbe et par år som postdoktor i Oslo. Nå har han forlengst passert 30-årsjubileet som norsk-amerikaner.

Glover viser rundt i lokalene til Nasjonalt senter for stamcelleforskning, et samarbeid mellom Rikshospitalet og Universitetet i Oslo, som han har ledet siden starten i 2009. Det var han og kollega Gareth Sullivan som sørget for at Oslo fikk Skandinavias første 3D-printer for levende vev.

Rask, raskere. Stamcellesenterets nye printer er rask, men Joel Glover ønsker seg også en laserskriver - som er enda raskere og kan skrive ut 1000 celler i sekundet.
Stig B. Hansen

– Det er stor aktivitet på dette området internasjonalt. For eksempel spår helse— og omsorgsdepartementet i USA at dette innen 20 år vil være et helt essensielt element i helsetjenestene, sier han.

Her kan du lese en fantastisk historie om en datter som ga bort morens organer:

I printerens naborom viser han frem noen små skåler, beskyttet bak et luftrensende kabinett. Her ligger 1,5 millioner celler, ferdig produsert i et stigemønster. Dette utgjør noen minutters arbeid for printeren. Noe som kan høres voldsomt ut, før man tar i betraktning at en voksen menneskekropp, ifølge et anslag fra forskere ved Universitetet i Bologna, inneholder mer enn 37 billioner – altså 37 millioner millioner – celler. En av grunnene til at printeren er så allsidig er at Glover bruker stamceller, som i praksis kan utvikles til å bli en hvilken som helst type celle.

– Hver celletype har en slags oppskrift, sier Glover, før han raskt understreker at disse kan være ganske kompliserte å følge.

Celler. Det tar ikke mange minuttene for printeren å spytte ut noen millioner celler i ønsket mønster. Et helt organ ville vært mer tidkrevende.
Stig B. Hansen

Så hva er forskjellen på å printe celler og printe et dokument i plastskriveren du kjøpte på Elkjøp for 399 kroner? Overraskende lite. Fyll patroner med innholdet du vil printe ut, gi skriveren en oppskrift, trykk «skriv ut». Deretter kommer cellene ut, i en gjennomsiktig gel, med presisjon på en tiendedels millimeter.

– Det gjør at man kan bygge opp et komplisert intern struktur, for eksempel et skjelett med masse hull som man kan fylle med celler etterpå. Det er mange muligheter. Det er nesten bare fantasien som setter grenser, sier Glover, før han legger til:

– Men …

Bygging og printing av levende vev er ennå en teknologi med mange men. Likevel er det flere år siden den fikk sin første suksesshistorie.

Pionéren som trengte ny blære

Luke Massella hadde ingen normal oppvekst. Barndommen var preget av en to nyrer og en blære som aldri fungerte skikkelig. I en alder av ti år var han allerede operert mer enn et dusin ganger.

– Jeg var veldig syk. Jeg kom meg knapt ut av sengen, jeg gikk glipp av skole. Det var bedrøvelig. Jeg kunne ikke gå ut og spille basketball i friminuttet uten at det føltes som om jeg kom til å besvime.

Da han fortalte dette til et stort publikum i mars 2011, under den årlige TED-konferansen, var Massella blitt en ung mann. Ti år hadde gått siden han fikk operasjonen som snudde opp ned på livet hans: På videregående var han blitt kaptein på brytelaget, og nå studerte han medier og kommunikasjon og levde et ganske så normalt liv. Dette takket være en ny blære, bygget delvis av hans egne celler.

Ved siden av Massella på scenen sto Anthony Atala, mannen som hadde bygget blæren. Kirurgen, som ble født i Peru og vokste opp i USA, er blitt en stjerne innen fremstilling av organer, en visjonær forsker som har vunnet priser og skapt spektakulære overskrifter. Han begynte med blærebygging allerede på slutten av 90-tallet. Først fjernet han celler fra pasientens blære og urinveier, som han plasserte i en skål, der de fikk næring og multipliserte seg. Atala laget også et slags skjelett i ballongform av kollagen, som også finnes i brusk og sener. Så festet han blærecellene til formen, der de grodde fast og dekket hele overflaten, til «ballongen» fikk en rosa farge. En blære var bygget. Den fungerte ikke nøyaktig like godt som en vanlig blære, men den fungerte, og kunne fint ta plassen til det ødelagte organet den var ment å erstatte.

Stjerneforsker. – Vi bruker også stamceller når vi printer, men kun når vi ikke har celler fra pasienten, som er sjelden. I 99 prosent av tilfellene kan vi bare bruke pasientens egne celler, sier Anthony Atala, verdens kanskje mest kjente forsker innen konstruering av vev og organer.
Wake Forest Institute for Regene

Mer enn 50 år etter verdens første vellykkede transplantasjon av et massivt organ – en nyre – ble gjennomført i 1954, var en ny milepæl nådd: Verdens første organ produsert utenfor kroppen var på plass.

Siden da har Atala oppgradert, fra skål til printer.

– Printeren er egentlig bare et verktøy for å skalere opp, en måte å automatisere prosessen på. Når du skaper vev er det flere tusen detaljer som må på plass – bare én celle er veldig kompleks, sier han.

Den hellige gral

15 år etter blære-gjennombruddet skaper Atala fortsatt overskrifter. I februar annonserte han sammen med kollegene ved Wake Forest Institute for Regenerative Medicine at de hadde produsert konstruksjoner av levende vev som lignet et øre, en benbit og muskelvev.

En utfordring i organdyrking er hvordan man holder større konstruksjoner i live lenge nok til at de blir fullt integrert i sin nye kropp. Wake-forskerne løste dette med en ny og forbedret form for 3d-printing. Dette ga konstruksjonene ørsmå kanaler der næring og oksygen kunne nå gjennom, slik at kroppen fikk tid til å etablerere nok blodårer i sin nye «reservedel». Vevsbitene ble festet til rotter, der de fikk tid til å gro. (Inngrepet kan minne om musen med et påsydd øre som ble verdenskjent i 1997, men den gangen var øret laget av kuvev.) Uker og måneder etter transplantasjonen, hadde blodkar og brusk vokst frem; det utprintede vevet var blitt en del av kroppen.

Fra skade ... Ved hjelp av CT- og MR-bilder tegnes en digital kopi av hodeskallen og delen av kjeven som er skadet.
Wake Forest Institute for Regene
... til tegning... En tredimensjonal modell av den manglende benbiten lages.
Wake Forest Institute for Regene
... til reservedel. 3d-printeren mottar instruksene og printer ut en benbit-konstruksjon, skreddersydd til å passe inn i det skadede området.
Wake Forest Institute for Regene

Atala deler organer inn i fire vanskelighetsgrader. Det minst kompliserte å produsere utenfor kroppen er flate strukturer, som hud. Så kommer tubeformede konstruksjoner, som blodårer, og deretter de hule organene, som blære og magesekk. Aller vanskeligst er de massive organene. Uheldigvis er det også disse som så sårt savnes av menneskene som venter på nytt organ.

– Hvis du ser på statistikken så venter over 90 prosent av pasientene som er på venteliste på en nyre, sier han.

Atala er nøye med å understreke at det er langt igjen. Testpersoner må finnes, kliniske studier gjøres, prosedyrer godkjennes. Bare godkjennelses-prosessen kan fort ta femten år, sier Atala. Fortsatt er ikke blæren hans tilgjengelig som standardisert behandling.

Den nye metoden er likevel et skritt videre mot organproduksjonens hellige gral: Massive organer, som lever, hjerte og, kanskje aller viktigst, nyrer. En gigantisk fordel med printerteknologi, er at byggeklossene er pasientens egne celler, noe som eliminerer problemet med at immunforsvaret støter fra seg det nye organet. Men hvor mange skritt som må tas før man er der, det vet ingen – heller ikke bransjens stjerneforsker.

– For at denne teknologien skal bli tilgjengelig for alle, utenfor kliniske forsøk, vil det ta tiår, sier Atala.

Trenger fortsatt donorer.

– Tiår? Det var jo veldig lenge da.

Hege Kuhle høres en smule skuffet ut når hun blir fortalt om Atalas anslag. Lederen av Stiftelsen Organdonasjon er selv mor til en hjertesyk gutt og vet altfor godt hvor fortvilet man kan bli når en man elsker trenger donor. Kuhle har fått med seg nyheten om Rikshospitalets printer. Hun følger håpefullt med på utviklingen innen organbygging.

– Jeg vet at dette er kjempespennende. Dette er noe jeg virkelig har tro på, sier hun.

Siden det første norske organet ble transplantert i 1969 er mer enn 11.000 organtransplantasjoner blitt utført i Norge. Tre fjerdedeler av disse er nyrer, etterfulgt av levere, hjerter og lunger. Til enhver tid venter mer enn 400 nordmenn på nye organer (i fjor døde 29 mens de sto på ventelisten). Med en økning i eldre og diabetes-syke, og en medisinsk utvikling som gjør at flere overlever sykdom med skrøpelige organer, vil behovet bare øke i årene fremover. Med seg selv og en stab på seks andre forsøker Kuhle å nå ut til flest mulig med sitt enkle budskap: Si ja til å bli organdonor.

– For oss blir det veldig viktig at folk ikke tenker at «Nå kan vi bare printe ut organer.» Det er faktisk donasjon som må til for at vi skal redde liv fremover også, sier hun.

Lever og nerver

Med høstens uspektakulære debut overstått, har den norske 3d-printeren i første omgang fått to hovedoppgaver: Glover vil printe nervevev, noe han håper vil føre til nye behandlingsmuligheter for nerveskader forårsaket av ulykker eller sykdommer som ALS og Parkinson. Kollega Sullivan vil printe levervev, med mål om en dag kunne tilby et slags biologisk lappesett for skadede levere.

På lang sikt er potensial enormt.

Man kan lage vev fra en kreftpasients egne celler, teste ulike behandlinger på dette, og deretter gi den mest effektive til pasienten. Kanskje kan man bygge nye og forbedrede versjoner av kroppsdeler.

Vil printeren kunne kutte donor-køen? Han mener som Atala at vi ennå har mange utfordringer å overvinne. Å printe celler er enkelt. Å få disse til å etterligne kroppens vev – om det er deler til organer eller helt nye eksemplarer – er vanskelig. Likevel tror Glover at vi før eller siden vil bli i stand til å konstruere enkelte organer, helt eller delvis, ved hjelp av 3d-printing:

– Å lage det samme med en maskin, det er en utfordring. Men det er dit vi skal.


Wenche Stensvold har norgesrekord i sykkel. Og i leukemi.

Da Per Inge trengte en nyre, meldte samboeren Philip seg som donor.