Уши, кожа и другие вещи, выращенные в пробирке
В конце января нынешнего года мир облетела новость о том, что в канадском Университете Британской Колумбии международная группа ученых впервые вырастила в лабораторной чашке Петри жизнеспособные человеческие кровеносные сосуды. Служителям науки удалось превратить стволовые клетки в «органоиды» — искусственные клеточные системы, имитирующие характеристики органов или тканей. Позже они были пересажены мышам и показали свою эффективность. По мнению авторов исследования, в будущем сосуды из лабораторий могут применяться для поддержания жизни людей, страдающих диабетом, а также для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, инсульта, рака и Альцгеймера.
Давайте вспомним и другие необычные вещи, выращенные в стенах лабораторий за последние несколько лет.
Бактерии, поедающие пластик
Ideonella sakaiensis — так в 2016 году исследователи из Киотского технологического университета (Япония) назвали новый вид бактерий, способных разлагать пластмассу. Эксперименты, проведенные с участием Ideonella sakaiensis, показали, что эти малютки способны поедать пластик, в том числе и его самый распространенный вид – полиэтилентерефталат, из которого изготавливаются бутылки и прочие емкости. Ученые надеются, что активное выращивание этих бактерий в лабораториях по всему миру поможет сократить количество пластиковых отходов и хотя бы отчасти решить проблему загрязнения окружающей среды.
Стволовые клетки человеческой крови
В 2017 году ученые успешно вырастили стволовые клетки, которые производят кровь человека. В будущем с их помощью станет возможным лечение заболеваний крови, в том числе лейкемии. Кроме того, данные клетки можно будет использовать при создании материала для переливания.
Натуральная кожа
Обычно для выращивании лабораторной кожи используется кожа коров, однако компания Modern Meadow объявила, что разработала методику 3D-биопечати — без убийства братьев наших меньших. Для изготовления инновационного материала, получившего название «Zoa», используются передовые технологии, в том числе направленное редактирование геномов, 3D-биопечать и новая методика ферментационного выращивания коллагена. В отличие от натуральной кожи при желании Zoa можно сделать очень тонкой и задать ей нужный рельеф. О том, когда новый материал выйдет на коммерческий рынок, пока не сообщается.
Лапа крысы
В 2015 году Харальд Отт из Массачусетской общей больницы успешно вырастил крысиную лапку на основе донорского каркаса — конечности, из которой были удалены все живые клетки, — а также клеток самого грызуна и человека. Лапка была пересажена крысе и доказала свою работоспособность. Ученые полагают, что успешное завершение эксперимента может означать, что в дальнейшем люди-инвалиды также получат искусственно выращенные части тела вместо утраченных.
Вагины
В 2014 году исследователи из Уэйк-Форестского университета (США) вырастили новое влагалище для четырех девушек 13–18 лет с синдром Майера — Рокитанского — Кустера — Хаузера (МРКХ), характеризующегося не развившимися или отсутствующими внутренними половыми органами. Для этого использовались материалы самих участниц эксперимента, взятые при помощи биопсии из наружных половых органов. В дальнейшем выращенные на их основе клетки выкладывались слоями на специальные подложки, которым в дальнейшем придавали форму вагин, индивидуально рассчитанных для каждой пациентки. Трансплантация во всех четырех случаях прошла успешно. Теперь ученых волнует, смогут ли женщины, получившие искусственные органы, забеременеть и родить детей.
Химера из свиньи и человека
Ученые из Университета Солка успешно вырастили клетки человека внутри эмбриона свиньи. Целью данного эксперимента являлась разработка технологии, позволяющей выращивать человеческие органы в телах животных. В общей сложности путем замены малой части свиных клеток человеческими, удалось создать двух химер, которые в дальнейшем были уничтожены. Но хотя научное сообщество в большинстве своем признало важность эксперимента, он породил множество этических вопросов.
Уши из яблок
Три года назад команда из Университета Оттавы, возглавляемая Эндрю Пеллингом, создала человеческую ткань, используя для этого, казалось бы, совсем неподходящий продукт — яблоки. Дело в том, что для выращивания любой ткани или органов из клеточных культур необходима подложка, которая будет удерживать клетки вместе. Ею и стали дольки сорта «макинтош», из которых предварительно вычистили весь ДНК. Создать «фруктовые ушки» ученые решили не случайно: в отличие от напечатанных на 3D-принтере искусственных каркасов яблоки очень дешевы, а значит, само производство с их участием позволит удешевить искусственные ткани и органы.