ARPA-H zainwestowała do 25,8 mln dolarów w UC San Diego: celem jest wytworzenie wątroby na miarę pacjenta metodą druku 3D biotkanek i złagodzenie chronicznego niedoboru przeszczepów
W Stanach Zjednoczonych niewydolność wątroby pozostaje jednym z najcięższych i najbardziej ryzykownych stanów w medycynie: gdy choroba przechodzi w stadium końcowe, przeszczep jest dla części chorych jedyną terapią, która długofalowo ratuje życie. W praktyce jednak dostępność narządów od dawców od lat nie nadąża za potrzebami, więc pacjenci wchodzą w niepewność, w której o wyniku decydują pilność medyczna, zgodność, logistyka i czas. W takim kontekście Advanced Research Projects Agency for Health (ARPA-H), agencja w strukturach amerykańskiego Departamentu Zdrowia i Opieki Społecznej (HHS), w połowie stycznia uruchamia nową fazę inwestycji w rozwój biowydrukowanych narządów. ARPA-H ogłosiła 12 stycznia 2026 r., że przyznaje nagrody zespołom w ramach programu PRINT, inicjatywy ukierunkowanej na wytwarzanie spersonalizowanych i immunologicznie dopasowanych narządów „na żądanie”, z ambicją, by w dłuższej perspektywie zmniejszyć zależność od dawstwa i list oczekujących.
Jednym z projektów wpisujących się w tę strategię kieruje University of California San Diego (UC San Diego), a wartość wsparcia—według publicznie dostępnych danych—wynosi do 25.771.771 dolarów przy planowanym czasie trwania 60 miesięcy. Wsparcie jest powiązane z ARPA-H Award Number D25AC00432-00 i ukierunkowane na rozwój w pełni funkcjonalnej, dopasowanej do pacjenta wątroby wytworzonej metodą 3D bioprintingu. Kluczową koncepcją jest „narząd na zamówienie” hodowany z komórek pacjenta, co—zgodnie z wizją projektu—zmniejszyłoby potrzebę dawców, a jednocześnie potencjalnie ograniczyło konieczność dożywotniego stosowania leków immunosupresyjnych po przeszczepie. W publicznych opisach projektu szczególnie podkreśla się, że takie podejście, jeśli się powiedzie, mogłoby zmienić podstawową logikę medycyny transplantacyjnej: zamiast polegać na rzadkim zasobie, narząd byłby wytwarzany celowo dla konkretnego pacjenta, z większą kontrolą nad zgodnością.
PRINT: próba zmiany paradygmatu transplantacji
Program PRINT (Personalized Regenerative Immunocompetent Nanotechnology Tissue) ARPA-H opisuje jako próbę rozwiązania chronicznego niedoboru narządów poprzez połączenie bioprintingu, medycyny regeneracyjnej i masowej produkcji komórek, a nie wyłącznie poprzez poleganie na dawcach. W komunikacie z 12 stycznia 2026 r. ARPA-H wskazuje, że chce umożliwić wytwarzanie narządów zastępczych immunologicznie i zgodnych pod względem grupy krwi z biorcą oraz podkreśla ambicję, aby w przyszłości produkcję mierzyć w godzinach. W tym tekście agencja akcentuje kilka problemów dzisiejszego systemu: długie oczekiwanie, fakt, że część pacjentów nie doczekuje przeszczepu, oraz to, że po przeszczepie następuje dożywotnia terapia lekami zapobiegającymi odrzuceniu, które mają poważne skutki uboczne i wysokie koszty. ARPA-H podkreśla też, że przeszczepy zwykle mają ograniczoną trwałość, a powikłania są częste, co oznacza, że kwestia „nowej wątroby” nie kończy się na samym zabiegu operacyjnym.
PRINT pomyślano jako portfel wielu zespołów, a ARPA-H podaje, że łączna wartość programu to do 176,8 mln dolarów w okresie pięciu lat. Szczególnie zaznacza się, że chodzi o tzw. „performer awards”, a nie klasyczne granty, i że kwoty dla poszczególnych zespołów są uzależnione od osiągania „agresywnych i przyspieszonych” kamieni milowych rozwoju. Na poziomie programu ARPA-H na stronie PRINT wyjaśnia trzy kluczowe obszary techniczne: generowanie potrzebnych typów komórek (z próbki krwi, biopsji lub biobanku), następnie ich wytwarzanie w dużych ilościach oraz samą biofabrykację narządów wraz z testowaniem bezpieczeństwa i skuteczności. Ta struktura jest ważna, bo jasno sugeruje, że problem bioprintingu narządów to nie tylko „drukarka”, lecz cały łańcuch obejmujący biologię komórkową, produkcję, inżynierię i weryfikację regulacyjną.
Dlaczego wątroba pozostaje priorytetem: choroba jest częsta, a opcje terapeutyczne są ograniczone
Wątroba jest narządem o dużym potencjale regeneracyjnym, ale gdy choroba przewlekła trwa latami, może dojść do punktu, w którym funkcja nieodwracalnie się załamuje. Wtedy pacjent wchodzi w strefę wysokiego ryzyka, z powikłaniami takimi jak krwawienia, ciężkie infekcje, encefalopatia i inne stany, które mogą szybko zakończyć się zgonem. W statystykach przeglądowych CDC wskazuje się, że w USA miliony dorosłych mają zdiagnozowaną chorobę wątroby, co dodatkowo wyjaśnia, dlaczego problem przeszczepów wątroby jest strukturalnie duży. Raporty CDC o przyczynach zgonów umieszczają również przewlekłą chorobę wątroby i marskość wśród głównych przyczyn zgonów w skali kraju, co pokazuje, że jest to poważne obciążenie zdrowia publicznego, a nie niszowy problem. U części pacjentów terapie mogą spowolnić postęp choroby, ale nie są w stanie zastąpić funkcji terminalnie uszkodzonego narządu. W takich przypadkach przeszczep staje się jedyną opcją, która długoterminowo zmienia rokowanie.
Problem transplantacji nie jest wyłącznie medyczny, lecz także systemowy. Dane o listach oczekujących i przeszczepach w USA są zbierane w ramach systemu OPTN/UNOS, a platforma HRSA organdonor.gov w przeglądach podkreśla, że liczba osób na liście oczekujących na przeszczep narządu jest bardzo wysoka. OPTN/SRTR Annual Data Report, który opisuje trendy krajowe, podkreśla stały napływ nowych kandydatów na listy oczekujących, co pokazuje, że popyt utrzymuje się także w latach, gdy liczba przeszczepów rośnie. ARPA-H w swoich materiałach dodatkowo podkreśla, że „tysiące pacjentów” w USA co roku umiera, czekając na narząd, a niedobory wynikają z kombinacji czynników: odległości geograficznych, potrzeby dopasowania grupy krwi i cech tkankowych oraz niskiego poziomu dawstwa. W kontekście wątroby problem jest szczególnie trudny, ponieważ dla tego narządu nie istnieje trwały mechaniczny „zamiennik” porównywalny z dializą w niewydolności nerek. Dlatego rozwiązanie obiecujące stabilne źródło funkcjonalnej tkanki wątrobowej jest postrzegane nie tylko jako innowacja naukowa, ale też jako potencjalne narzędzie polityki publicznej: ograniczenie śmiertelności na listach oczekujących i zmniejszenie presji na system dawstwa.
Projekt UC San Diego: interdyscyplinarny zespół i cel „narządu na zamówienie”
Liderem projektu w UC San Diego jest prof. Shaochen Chen z Aiiso Yufeng Li Family Department of Chemical and Nano Engineering w Jacobs School of Engineering. W profilach uczelni opisuje się go jako badacza skoncentrowanego na biomateriałach, inżynierii tkankowej, 3D bioprintingu i medycynie regeneracyjnej, z naciskiem na zaawansowane techniki szybkiego wytwarzania struktur biologicznych. Zgodnie z publicznie dostępnym opisem projektu celem jest wytworzenie wątroby pełnej wielkości, która byłaby możliwa do przeszczepienia i dopasowana do anatomii pacjenta; narząd ma być budowany z własnych komórek pacjenta, aby zmniejszyć ryzyko immunologicznego odrzucenia. W opisach projektu podkreśla się również ideę, że takie podejście mogłoby ograniczyć potrzebę dożywotniej immunosupresji, która dziś wiąże się ze znaczącym ryzykiem i kosztami. Projekt jest publicznie przedstawiany jako kulminacja wieloletnich prac nad bioprintingiem w laboratorium Chena, z naciskiem na szybkość i rozdzielczość wytwarzania tkanki.
Projekt ma wyraźnie interdyscyplinarny charakter i łączy kompetencje inżynieryjne z klinicznymi. W opisie współpracy wymienia się specjalistów od biologii wątroby, obrazowania medycznego, chirurgii wątroby i transplantacji oraz sztucznej inteligencji, a wśród współbadaczy wyróżnia się Davida Berry’ego, Ahmeda El Kaffasa, Padmini Rangamani, Bernda Schnabla i Claude’a Sirlin z UC San Diego School of Medicine oraz Rose Yu z Jacobs School of Engineering. W części klinicznej projektu wspomina się również prof. Gabriela Schnickela, szefa transplantacji i chirurgii wątrobowo-żółciowej w UC San Diego Health, który publicznie mówi o potencjale przybliżenia wieloletniej wizji środowiska transplantologicznego do rzeczywistości. W zespole—zgodnie z dostępnymi informacjami—łączą się także „twarde” dyscypliny, takie jak inżynieria i metody obliczeniowe, z „miękkimi” potrzebami klinicznymi, gdzie ostatecznie trzeba udowodnić, że narząd może bezpiecznie działać w organizmie. Właśnie dlatego ważną rolę odgrywają obrazowanie medyczne i modelowanie, ponieważ w przypadku wątroby nie wystarczy poprawny „kształt”—potrzebna jest również funkcjonalna architektura wewnętrzna.
Jak bioprintuje się żywą wątrobę: bioink, światło i problem naczyń krwionośnych
Bioprinting znacząco różni się od klasycznego druku 3D plastiku czy metalu. Zamiast twardych materiałów stosuje się bioinki—biomateriały, które mogą przenosić żywe komórki, jednocześnie umożliwiając im przetrwanie, wzrost i organizację w tkankę. W podejściu powiązanym z laboratorium Chena kluczową rolę odgrywają cyfrowo sterowane wzory świetlne, które utwardzają materiał komórkowy warstwa po warstwie. Taka zasada „projekcyjna” umożliwia precyzyjne wytwarzanie drobnej mikroarchitektury, a to właśnie mikroarchitektura odróżnia „kawałek tkanki” od narządu pełniącego funkcję fizjologiczną. W publicznych opisach technologii podkreśla się, że złożone struktury mogą być wytwarzane bardzo szybko w porównaniu z wolniejszymi metodami, co jest ważne przy próbach skalowania do narządu pełnej wielkości. Jednak sama szybkość nie wystarczy: narząd musi być również biologicznie żywotny, co oznacza, że materiały i procedury muszą być kompatybilne z komórkami i umożliwiać im tworzenie stabilnej tkanki.
Największa przeszkoda w bioprintingu pełnego narządu niemal zawsze sprowadza się do tego samego pytania: jak zbudować sieć naczyniową, która może zaopatrywać tkankę w tlen i składniki odżywcze. Bez tego grubsze fragmenty tkanki obumierają od środka, więc narząd może wyglądać przekonująco, ale nie będzie działał jako przeszczep. UC San Diego w opisie projektu podaje, że zespół włączył sztuczną inteligencję do procesu projektowania i wytwarzania, aby inżynieryjnie konstruować zaawansowane sieci naczyniowe—jeden z kluczowych problemów przy przejściu od małych próbek do narządu pełnej wielkości. W praktyce oznacza to konieczność zaprojektowania „rurociągu”, przez który krew mogłaby płynąć bez zatorów, a tkanka otrzymywałaby to, czego potrzebuje do przetrwania. Ten problem jest zarazem medyczny i inżynieryjny: trzeba myśleć o średnicach kanałów, rozgałęzieniach, ciśnieniach, przepływie i zgodności z naturalnym krążeniem. Właśnie dlatego włączenie metod obliczeniowych i AI do projektu staje się kluczowe, gdy cel zostaje podniesiony do poziomu narządu możliwego do przeszczepienia.
Jednocześnie takie projekty otwierają dodatkowe pytania: jak zapewnić mechaniczną stabilność tkanki, jak kontrolować dojrzewanie komórek po bioprintingu oraz jak ustandaryzować testy funkcji i bezpieczeństwa, zanim w ogóle pomyśli się o przeszczepie. Program PRINT na poziomie ARPA-H dlatego podkreśla testowanie bezpieczeństwa i skuteczności jako integralną część biofabrykacji, a nie krok wykonywany później. Innymi słowy, celem nie jest tylko „zrobić narząd”, ale udowodnić, że działa w przewidywalny sposób, jest bezpieczny i może być wytwarzany w kontrolowanych warunkach. Bez takiego testowania bioprinting pozostaje demonstracją laboratoryjną, a nie terapią. Dlatego sukces projektu mierzy się również zdolnością do standaryzacji procesu, a nie tylko uzyskaniem jednego „imponującego” prototypu.
Od 2016 roku do dziś: od modeli tkankowych do ambicji transplantacji
UC San Diego jest wymieniane w obszarze bioprintingu tkanki wątrobowej już od niemal dekady. W 2016 r. University of California poinformował, że zespół z San Diego wytworzył 3D-biowydrukowaną próbkę tkanki wątrobowej, która—choć mała—naśladowała kluczowe struktury i funkcje wątroby i była przeznaczona do spersonalizowanego testowania leków oraz badania chorób. Takie modele nie są narządami możliwymi do przeszczepienia, ale były ważnym dowodem, że złożoną tkankę wątrobową można ukształtować i utrzymać funkcjonalną w kontrolowanych warunkach. W tamtym okresie nacisk kładziono na to, aby laboratorium dysponowało realistycznym „kawałkiem” ludzkiej tkanki, dzięki któremu można lepiej przewidywać efekty terapii i rozumieć chorobę. Już wtedy miało to dużą wartość, ponieważ personalizacja testów leków i modelowanie chorób są uznawane za obszary o dużym potencjale klinicznym. Jednak krok w kierunku transplantacji jest jakościowo inny, bo obejmuje integrację narządu z żywym organizmem, długotrwałe działanie i bezpieczeństwo.
Dziś cel przesuwa się na nowy poziom: wątroba pełnej wielkości musi przetrwać w ludzkim ciele, połączyć się z naczyniami krwionośnymi i długoterminowo przejąć funkcje metaboliczne, bez których życie nie jest możliwe. W tym przejściu ważna jest także warstwa „translacyjna”, czyli przeniesienie technologii z laboratorium do systemów przemysłowych. W tym sensie w publicznie dostępnych komunikatach korporacyjnych wspomina się, że startup Allegro 3D, powiązany z podejściem DLP w bioprintingu, został przejęty przez BICO, grupę, która w segmencie bioprintingu zarządza marką CELLINK. Dodatkowo CELLINK w 2023 r. ogłosił partnerstwo z UC San Diego w celu utworzenia centrum doskonałości w 3D bioprintingu, co wskazuje, że istnieje infrastruktura i zainteresowanie przemysłu. Dla projektu celującego w zastosowanie kliniczne taka infrastruktura jest ważna, bo umożliwia skalowanie, standaryzację i powtarzalność, bez których nie ma ścieżki regulacyjnej. Jednocześnie pokazuje, że bioprinting nie jest już postrzegany wyłącznie jako akademicka ciekawostka, lecz jako technologia, którą próbuje się zakorzenić w procesach przemysłowych.
Allele Biotech i produkcja iPSC: „fabryka komórek”, bez której nie ma narządu
Dla bioprintingu wątroby kluczowa jest dostępność wielu typów komórek w dużych ilościach oraz w jakości spełniającej standardy kliniczne. Właśnie tutaj wchodzi Allele Biotechnology & Pharmaceuticals—firma, która 13 stycznia 2026 r. ogłosiła, że dołącza jako partner przemysłowy projektu UC San Diego. W komunikacie podaje się, że Allele będzie generować linie iPSC w warunkach odpowiadających standardom GMP oraz rozwijać różnicowanie do wielu typów komórek potrzebnych do wątroby, w tym hepatocytów, cholangiocytów, prekursorów śródbłonka i innych populacji komórkowych. Firma podkreśla także, że posiada wyspecjalizowane moce produkcyjne i obiekty zgodne z regulacjami, co jest kluczowe dla przejścia z jakości „laboratoryjnej” do „klinicznej”. Według tego komunikatu celem jest rozwijanie produkcji komórek przy wysokich wydajnościach i niższych kosztach—ważny warunek, jeśli technologia kiedykolwiek ma zostać szerzej zastosowana. W przeciwnym razie nawet udany prototyp pozostaje terapią dostępną tylko dla nielicznych.
W tym samym publicznym opisie Allele podkreśla wykorzystanie reprogramowania mRNA i przypomina o naukowym tle technologii iPSC, która w szerszym kontekście medycyny regeneracyjnej otrzymała silny impuls po Nagrodzie Nobla w 2012 r. za prace nad reprogramowaniem komórek. Istotą takiego podejścia jest to, że z próbki wyjściowej, poprzez kontrolowane procedury, uzyskuje się „źródło” komórek, które następnie można ukierunkować na konkretne typy potrzebne do narządu. Dla bioprintingu wątroby jest to krytyczne, bo wątroba nie jest tkanką jednorodną: aby działała, potrzebuje wielu populacji komórkowych współpracujących w precyzyjnej organizacji przestrzennej. Dlatego w opisie projektu akcentuje się produkcję różnych typów komórek i plany, że gdy dojdzie do fazy narządu pełnej wielkości, będą to ilości liczone w dziesiątkach miliardów komórek na narząd. Takie liczby, choć brzmią abstrakcyjnie, pokazują różnicę między próbką laboratoryjną a narządem możliwym do przeszczepienia: sama skala produkcji staje się jednym z największych wyzwań.
Co mógłby zmienić sukces i jakie są kluczowe otwarte pytania
Gdyby w ramach pięcioletniego projektu rzeczywiście wykazano, że można wytworzyć funkcjonalną, możliwą do przeszczepienia wątrobę na miarę pacjenta, konsekwencje byłyby dalekosiężne. W teorii zmniejszyłaby się zależność od dawców, list oczekujących i ograniczeń geograficznych, a część pacjentów mogłaby otrzymać narząd w momencie, gdy jest jeszcze wystarczająco stabilna do operacji i rekonwalescencji. Drugi potencjalny zysk miałby charakter immunologiczny: narząd wytworzony z komórek pacjenta mógłby ograniczyć potrzebę dożywotniej immunosupresji, co w praktyce oznaczałoby mniej infekcji, mniej działań niepożądanych i lepszą długoterminową jakość życia. ARPA-H w opisie PRINT podkreśla właśnie ten cel: narząd niewymagający dożywotnich leków przeciw odrzuceniu. W publicznych opisach projektu wskazuje się także potencjał obniżenia kosztów leczenia pacjentów przewlekłych, choć takie twierdzenia trzeba będzie potwierdzić testami i badaniami klinicznymi. Na poziomie systemu ochrony zdrowia taka technologia mogłaby długofalowo oznaczać stabilniejszą dostępność przeszczepów, mniej zależną od wahań dawstwa i logistyki.
Jednak właśnie dlatego, że potencjał jest duży, poprzeczka dowodowa będzie wyjątkowo wysoka. Otwarte pytania obejmują długoterminową funkcjonalność biowydrukowanej wątroby, stabilność układu naczyniowego i perfuzji, ryzyka takie jak zakrzepica oraz standaryzację produkcji tak, aby każdy narząd był powtarzalny i porównywalny. Regulacje dodatkowo komplikują drogę: trzeba będzie jasno zdefiniować kryteria jakości, bezpieczeństwa i monitorowania, a badania kliniczne muszą wykazać korzyść względem istniejących opcji. ARPA-H w programie PRINT od początku podkreśla, że kamienie milowe są agresywne i przyspieszone, ale nie zmienia to faktu, że dla narządów przeszczepianych kryteria bezpieczeństwa należą do najostrzejszych w medycynie. Do tego dochodzą kwestie etyczne i logistyczne: od dostępu do mocy produkcyjnych po sprawiedliwą dystrybucję technologii, gdy wyjdzie z laboratorium. Dlatego realistycznie można oczekiwać, że nawet przy znacznym finansowaniu droga do rutynowych przeszczepów klinicznych będzie wieloetapowa.
I choć bioprinting narządów bywa postrzegany jako odległa przyszłość, programem tym ARPA-H wysyła sygnał, że chce przyspieszyć przejście od „obiecującej nauki” do weryfikowalnej technologii. Projekt UC San Diego, łączący platformy inżynieryjne, ekspertyzę kliniczną i przemysłową produkcję komórek, wchodzi teraz w pięcioletni cykl, w którym każda faza musi pokazać, że narząd można nie tylko „zbudować”, ale też utrzymać funkcjonalnym, bezpiecznym i powtarzalnym. Dla pacjentów czekających dziś na przeszczep nie oznacza to natychmiastowego rozwiązania, ale oznacza, że na poziomie krajowym inwestuje się w technologię, która celowo uderza w sedno problemu: zależność od rzadkich dawców i ograniczenia zgodności immunologicznej. Jeśli część tych obietnic potwierdzi się w praktyce, medycyna transplantacyjna może wejść w okres, w którym pojęcie „listy oczekujących” stopniowo się zmienia, a narząd staje się terapią, którą można planować, a nie tylko mieć nadzieję.
Źródła:- ARPA-H – oficjalny komunikat o przyznaniu nagród zespołom w programie PRINT (12 stycznia 2026 r.) (link)
- ARPA-H – opis programu PRINT, cele i osie techniczne (bioprinting spersonalizowanych narządów bez immunosupresji) (link)
- Business Wire – Allele Biotech o partnerstwie z UC San Diego, projekcie do 25,8 mln dolarów i roli produkcji iPSC/GMP (13 stycznia 2026 r.) (link)
- CDC (NCHS) – FastStats: przewlekła choroba wątroby i marskość (wskaźniki przeglądowe) (link)
- CDC (NCHS) – National Vital Statistics Reports: główne przyczyny zgonów w USA (kontekst dla przewlekłej choroby wątroby i marskości) (link)
- organdonor.gov (HRSA) – statystyki dotyczące dawstwa narządów i list oczekujących w USA (link)
- SRTR – OPTN/SRTR Annual Data Report: krajowe trendy przeszczepów i list oczekujących (link)
- University of California – raport o funkcjonalnej tkance wątrobowej wydrukowanej metodą 3D (2016, kamień milowy badań) (link)
- Jacobs School of Engineering (UC San Diego) – profil prof. Shaochena Chena i obszary badań (link)
- BICO – komunikat o przejęciu Allegro 3D i podejściu DLP/Digital Light w bioprintingu (kontekst translacji technologii) (link)
- CELLINK – partnerstwo z UC San Diego przy utworzeniu centrum doskonałości 3D bioprintingu (2023) (link)
Czas utworzenia: 4 godzin temu