Жизнь из принтера: каким получилось первое напечатанное сердце
Группа ученых из университета Тель-Авива опубликовала отчет об удивительной работе: они смогли напечатать на 3D-принтере человеческое сердце. Правда, необходимо уточнить: во-первых, сердце получилось очень маленьким, а во-вторых – оно не способно биться. Но обо всем по порядку. 3D-печать живых органов – технология, которую разрабатывают уже несколько лет. На первых порах ученые действовали так: сначала строили полимерный каркас, напоминающий ажурную губку с наноразмерными отверстиями, а затем наполняли его клетками. Затем каркас растворялся, а клетки срастались между собой. После стали применять бескаркасную технологию: принтер с помощью длинной иглы расставляет клетки в нужном порядке внутри специального гидрогеля, напоминающего желатин. Для того чтобы клетки, срастаясь, образовывали полноценный орган, они должны быть стволовыми, то есть способными превращаться в клетки разных органов и тканей. На первых порах для этого использовались клетки эмбрионов, но потом изобрели технологию, с помощью которой можно перепрограммировать обычные клетки так, чтобы они становились стволовыми. Все это очень упрощенная схема, но суть она передает верно: из тканей пациента можно сделать индуцированные стволовые клетки, а затем с помощью 3D-принтера собрать из них нужный орган или его часть. Еще год назад исследователи из Школы инженерных и прикладных наук Гарварда Джона Полсона с помощью такой технологии смогли построить желудочек человеческого сердца. Тогда они заявили, что метод работает, но до печати полноценного четырехкамерного сердца еще очень далеко: нужны годы, чтобы технология, что называется, "устоялась", а ученые набрались опыта. Однако биоинженеры Тель-Авивского университета добились ошеломляющего результата уже сейчас. Для печати были использованы образцы жировой ткани человека – ученые перепрограммировали их в стволовые клетки. Также из исходных клеток был изготовлен гидрогель, в нем и была осуществлена печать. Специализированный 3D-принтер складывал стволовые клетки по одной так, чтобы они образовали миниатюрное человеческое сердце. Внешне оно очень похоже на настоящее: со всеми необходимыми сосудами и камерами, но его размер около двух сантиметров. На всю работу ушло 3,5 часа. Клетки срослись между собой и образовали почти полноценный орган. По некоторым данным, искусственное сердце способно сокращаться, но пока не более трех-четырех раз. Понятно, что его невозможно имплантировать в живой организм, однако если бы кто-то решился на такую операцию, сердце не было бы отторгнуто, поскольку построено из клеток, принадлежащих донору. Это первый в истории случай, когда кому-либо удалось успешно распечатать целое сердце с кровеносными сосудами, желудочками и камерами. Пока оно размером с сердце кролика, но исследователи утверждают, что для печати большого сердца вполне подойдет та же самая технология. Дальнейшая задача ученых состоит в том, чтобы научить сросшиеся клетки работать сообща, – сердце должно научиться сокращаться и перекачивать кровь. Как только исследователи смогут это осуществить, начнутся опыты по пересадке искусственных сердец животным. Коллектив нашей редакции очень хочет верить, что у технологии 3D-печати живых органов большое будущее. Нам кажется, что она способна осуществить настоящую революцию в медицине: когда-нибудь окажется, что больное сердце, печень или другой орган проще построить заново и "встроить" в пациента, чем долго лечить его медикаментозно или хирургически. Конечно, не все так просто, и перед биоинженерами стоит огромное количество сложнейших задач, но мы надеемся, что все препятствия удастся преодолеть. Между прочим, индуцированные стволовые клетки можно сделать из костного мозга, пульпы зуба или жировой ткани пациента. В этом списке нас особенно заинтересовали зубы. Несколько лет назад в прессе активно рассказывали о том, что технологи научились выращивать из стволовых клеток зубную ткань, а со временем планируют производить и пересаживать пациентам новые, но при этом собственные зубы. Свежих новостей из этой области почему-то больше не поступает, а жаль. Лечение и протезирование зубов, пожалуй, является самой распространенной хирургической операцией в мире, и было бы очень здорово отказаться от пломб и коронок в пользу замены старого зуба на свежевыращенный. С нетерпением ждем внедрения этой технологии в жизнь. Правда, стоматологи могут оказаться недовольными, так как в результате они потеряют заработок либо же будут вынуждены проходить долгое и дорогостоящее переобучение, чтобы сменить квалификацию и научиться новым методам. Надеемся, что их мнение не сможет значительно затормозить развитие научно-технического прогресса. Хотя...
