با تمایز مستقیم سلول‌های بنیادی پر توان به شبه اندام‌های کلیه (Kidney organoids)، می‌توان از آن‌ها در غربالگری دارو، مدل کردن بیماری و تولید بافت برای جایگزینی کلیه استفاده کرد. در حال حاضر به دلیل تغییر پذیری شبه اندام‌ها، عدم بلوغ نفرون‌ها، توان کم و مقیاس محدود استفاده از آن‌ها با محدودیت‌های روبه‌رو است.
تیمی از محققان استرالیایی با استفاده از تکنیک پرینت زیستی سه بعدی سلول مبتنی بر اکستروژن موفق به تولید سریع شبه اندام‌های کلیه با توان و قابلیت زنده‌مانی بالا شده‌اند. این پژوهش با هدف معرفی روش پرینت زیستی در پلیت‌های ۶ یا ۹۶ خانه‌ای به جای تولید دستی شبه اندام انجام شد. همچنین با بررسی سمیت نسبی آمینوگلایکوزیدها قابلیت این روش در مطالعات سمیت دارویی نشان داده شد. نتایج حاصل از این تحقیق در ژورنالNature materials به چاپ رسیده است و حاکی از آن است که این روش قابلیت کنترل دقیق روی خواص زیست فیزیکی شامل سایز شبه اندام، تعداد سلول و ساختار آن‌ها را دارد. همچنین با اصلاح ساختار شبه اندام‌ها بازده‌ی عملکرد نفرون‌ها به ازای تعداد سلول‌های شروع کننده افزایش می‌یابد. این امر باعث می‌شود تا صفحات بافت کلیه با الگویی یکنواخت و دارای بخش‌های لوله‌ای شکل گیرد. این تیم ادعا می‌کند که با این روش می‌توان در ۱۰ دقیقه تقریباً ۲۰۰ شبه اندام کلیه با بالاترین عملکرد، پرینت شود. به گفته‌ی ملیسا لیتل، استاد موسسه تحقیقات کودکان مورداک “آسیب ناشی از دارو در کلیه یک اثر جانبی عمده است و پیش بینی آن با استفاده از مطالعات حیوانی دشوار است. پرینت زیستی کلیه‌های انسانی یک رویکرد عملی برای آزمایش سمیت دارو پیش از استفاده است. ” این تیم امیدوار است که این تحقیقات بتواند منجر به پیشرفت‌های بیشتر در زمینه مهندسی زیستی، به ویژه مهندسی زیستی بافت‌های کلیوی شود.
تصویر ۱) a) تشریح پروتکل دستی و استفاده از پرینتر زیستی برای تشکیل شبه اندام کلیه، مقایسه تعداد سلول و سرعت تولید شبه اندام بین دو روش. (CHIR = CHIR99201, a Wnt agonist/GSK3b antagonist. FGF9 = fibroblast growth factor 9). b) تصاویر میکروسکوپ نوری از کشت توده سلولی توسط پرینتر زیستی که شکل‌گیری خود به خودی نفرون‌ها را با گذشت زمان نشان می‌دهد.
