Ученые уже в скором времени обещают избавить человечество от нехватки органов для трансплантации. А помогут им в этом новейшие технологии 3D печати.
Первый в истории живой орган, созданный не матерью природой, а напечатанный при помощи специального 3D принтера готовятся пересадить подопытной мышке Петри. Это щитовидная железа, небольшие размеры которой позволяют рассмотреть ее лишь под микроскопом. Орган был создан в лаборатории, занимающейся биотехнологическими разработками. А грызуна уже подготавливают к предстоящей трансплантации в научном онкологическом центре имени Н.Н. Блохина. Если пересадка пройдет успешно и искусственно созданная щитовидка приживется, люди позабудут о проблеме нехватки донорских органов. Создатели этой инновационной технологии рассказали корреспондентам Новости ру об этой чудо-печати.
Только представьте, что у человека отказала почка. Больной обращается в клинику, где врачи берут его собственные стволовые клетки, а затем создают из них клетки будущей почки (подобные манипуляции уже не миф на сегодняшний день). Из выращенных клеток формируют сфероиды и заправляют ими картридж для 3D принтера, после чего просто распечатывают новую почку. Вполне вероятно, что человек даже получит возможность поприсутствовать при появлении на свет своего нового органа, что, возможно, в дальнейшем заставит его беречь и заботиться о важных частях своего организма.
Понятие «сфероиды» всего несколько лет назад ввел в обращения один из основателей технологии 3D-биопринтинга Владимир Миронов. Так что же это за необыкновенные клетки, из которых как по волшебству создаются целые органы?
Например, для того, чтобы воссоздать орган щитовидной железы для мышки Петри, ученые выделили ее экспланты у зародышей мыши. Они представляют собой структурные единицы, которые также в свою очередь состоят из множества клеток. Чтобы создать сфероид, требуются тысячи таких эксплантов. Итак, сфероид представляет собой шарик, различимый лишь под прицелом микроскопа. Целое множество таких сфер и смогут в конечном итоге образовать «чернила» для принтера.
Далее начинается сам процесс печати. Устройство сначала печатает так называемую коллагеновую дорожку, чтобы хирургу было за что «прикрепить» полученную биоконструкцию. На готовую подложку наносятся сфероиды и коллагеновый туннели, которые впоследствии возьмут на себя роль кровеносных сосудов.
Удивительно, но непосредственно сама печать нового органа, как сообщают ученые, длится совсем не долго – приблизительно 40 минут. Зато на подготовительные работы уходит много времени и сил.
Так что же предстоит пережить подопытной мышке Петри?
Перед трансплантацией нового органа, мыши удалят ее собственную щитовидку путем инъекции радиоактивного йода. При этом уровень гормона тироксина упадет до критической отметки, однако грызун не погибнет. Затем Петри пересадят новую щитовидную железу и будут контролировать уровень гормона. Если тироксин будет повышаться, значит, распечатанный орган функционирует правильно.
3D-биопринтинг – это, безусловно, огромный прорыв в трансплантологии. Технология, созданная Владимиром Мироновым, может спасти множество людей, долгие годы ожидающих пересадки жизненно-важных органов.
