2019-04-20T08:17:01+03:00

На биопринтере распечатали живое человеческое сердце

Разбираемся с экспертом, какие перспективы перед человечеством открывают технологии клеточной 3D печати
Поделиться:
Комментарии: comments11
Израильские медики совершили прорыв в медицине, создав сердце на биопринтере.Израильские медики совершили прорыв в медицине, создав сердце на биопринтере.Фото: REUTERS
Изменить размер текста:

Израильским ученым впервые с помощью 3D-принтера удалось напечатать сердце из тканей человека. Биологи Тель-Авивского университета взяли у пациента жировые клетки, затем преобразовали их в стволовые и напечатали орган со всеми желудочками, камерами и сосудами. Пересаживать его человеку не будут. Во-первых, пламенный мотор распечатан не в натуральную величину, а в миниатюрном масштабе - размером он примерно с вишню. А во-вторых, сердце способно сокращаться, но не «умеет» перекачивать кровь. Печать органов из клеток самого пациента это золотая мечта трансплантологов. Во-первых, исчезнет очередь людей, ожидающих смерти донора, для спасения собственной жизни. Во-вторых, не будет проблем с отторжением донорских органов.

За комментарием мы обратились к Юсефу Хесуани управляющему партнеру компании 3D Bioprinting Solutions. Напомним, исследователи этой российской лаборатории первыми в мире напечатали и трансплантировали поджелудочную железу лабораторной мыши.

«Заплатка» на сердце

- Юсеф Джорджевич, помогите оценить масштаб события: это действительно научный прорыв?

- Это хороший, достойный эксперимент. Израильские коллеги использовали технологию печати гелем по гелю. То есть они печатали не в чашку Петри, а в специальную емкость, которая содержала определенный гель. Это очень интересный подход с точки зрения создания органа сложной формы. Но, как вы понимаете, форма не всегда определяет функцию. С точки зрения работоспособности органа возникает очень много вопросов, на них можно будет ответить только когда такие инженерные конструкции будут пересажены животным. И еще один момент, об этом в СМИ не замечают, но в статье речь идет о печати «заплаток» на сердце.

Израильским ученым впервые с помощью 3D-принтера удалось напечатать сердце из тканей человека. Фото: REUTERS

Израильским ученым впервые с помощью 3D-принтера удалось напечатать сердце из тканей человека.Фото: REUTERS

- Что это такое?

- Допустим, есть поврежденный участок сердечной ткани и его надо заменить. Технология «заплаток» предполагает, что нет нужды печатать заново весь орган целиком. Пораженный участок удаляется и на его место наносится напечатанная «заплатка», которая требуется для восстановления функции. То есть речь может идти уже о практическом применении этой работы.

Путь от мыши до человека

- Но вы-то напечатали и пересадили щитовидную железу мыши еще в 2015 году. И со стороны казалось, что до выращивания человеческих органов рукой подать. Сколько времени займет путь от мышей до человека?

- Мы до сих не напечатали щитовидную железу человека ровно по одной причине: потому что у нас нет адекватного клеточного материала. Что я имею ввиду? В экспериментах на мышах мы использовали эмбриональные клетки. Для человека мы эмбрионы использовать, естественно, не можем и не хотим. А если клетки щитовидной железы выделить у взрослого пациента, то они очень плохо растут - мы получаем прирост 5-7 процентов. Это категорически мало! Но если говорить о каких-то временных горизонтах, то мы ожидаем, что первые биопринтеры для печати органов в клиниках появятся в 2030 году. И пока мы движемся в соответствии с этим графиком. Но надо оговориться, что пока речь идет о таких плоских органах, как кожа и хрящ.

- В прошлом году вы проводили эксперименты с биопечатью на борту Международной космической станции. Довольны результатами?

- Отсутствие гравитации позволяет нам создавать более сложные геометрические конструкции. Результатами довольны и мы хотим поставить еще несколько экспериментов на борту МКС уже в этом году.

Лекарство от космической цинги

- О наиболее «вкусных» исследованиях могли бы рассказать?

- Во-первых, мы на нашем биопринтере хотим повторить в условиях невесомости эксперименты по печати хрящевой ткани человека и щитовидной железы мыши. Во-вторых, мы обсуждаем с американскими и израильскими стартапами совместные эксперименты по созданию искусственного мяса в космосе. Они пришлют нам мышечные клетки и мы из них будем собирать трехмерные конструкты. Во время дальних космических полетов космонавты на одних консервах не протянут! Кроме того, будем работать над созданием трехмерных структур из бактерий, потому что по ряду научных работ показано, что бактерии в условиях микрогравитации активно формируют биопленки и становятся резистентными к антибиотикам за достаточно короткий срок.

- Для чего эти исследования нужны?

- Человечество стоит на пороге эпохи, когда оно покинет свою колыбель и отправится к другим планетам. Пилотируемые полеты на Марс это реальность ближайших 10 лет. Нам важно моделирование возможного поведения бактерий в условиях дальних полетов, чтобы предсказать потенциальные патологии. Яркий пример: человечество не знало о существовании такой болезни, как цинга, пока не начались дальние морские плавания в эпоху великих географических открытий. Есть вероятность, что при дальних космических полетах экипажи тоже столкнутся с новыми патологиями и заболеваниями.

Первым человеку пересадят не напечатанное сердце, а щитовидную железу

- В мире много лабораторий, которые занимаются биопринтингом, кто их них ближе к результату? И на каком месте мы в этом забеге?

- Невозможно заниматься печатью всех типов органов, этого не делает ни одна лаборатория в мире. Понятно что ближе всего к клиническим испытаниям те, кто занимается плоскими органами, я имею в виду кожу и хрящ. Мы с клетками кожи не работаем, с хрящевыми клетками у нас ведутся такие эксперименты, но передовые лаборатории в этих областях находятся в Японии с США. А вот с точки зрения восстановления функции на уровне организмов мы идем с опережением коллег. Тут можно привести наши эксперименты с щитовидной железой, а так же новые магнитно-акустические технологии.

- Есть понимание, какой из органов первым будет выращен и пересажен человеку?

- По моему ощущению это будет не сердце, а какой-то из органов эндокринной системы - щитовидная или поджелудочная железа. То есть те органы, которые продуцируют гормоны. Во-первых, потому что по ним проводится большое количество исследований в плане получения адекватного клеточного материала - это один из важных аспектов. А во-вторых, у этих органов довольно простая внутренняя организация - нет сложной системы выводящих протоков. Надеюсь, мы сможем напечатать и пересадить человеческий орган первыми в мире.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Клонирование мамонта невозможно. Но есть шанс «оживить» пещерного льва!

В роли первого кандидата на «воскрешение» фигурируют мамонты. Перед ними у человечества есть определенные моральные обязательства. Все же это первый вид животных, которые оказались истреблены людьми. И было бы символичным, если бы именно мамонтов человек первым делом вернул из небытия, искупив таким образом свою вину (подробности).

ИСТОЧНИК KP.RU

Понравился материал?

Подпишитесь на нашу тематическую рассылку Наука, чтобы не пропускать интересные материалы

 
Читайте также