О тонкостях технологии 3D-биопринтинга рассказывает научный руководитель лаборатории 3D Bioprinting Solutions Владимир МИРОНОВ:
— Мы берем стволовые клетки, делаем из них сфероиды (шарообразные сгустки из живых клеток размером 200-300 микрометров), помещенные в гидрогель. После этого они сливаются вертикально и горизонтально, образуя трехмерную структуру. Далее в биореакторе орган «созревает». «Каркасная» регенеративная медицина, к примеру, использует скаффолд — основу, временную поддержку, которая нужна для того, чтобы к ней «прилипли» клетки. Но наша компания пошла по другому пути: мы печатаем не скаффолд, а сразу живую ткань.
В широком смысле принтинг органов принадлежит к группе конкурирующих технологий, которые называются «инжиниринг органов». Таким образом, сверхзадачей наших исследований является построение человеческих органов, подходящих для имплантации, и мы используем 3D-биопринтинг как путь для достижения этой амбициозной цели. Инжиниринг живых человеческих органов — это конечная цель инжиниринга тканей и регенеративной медицины.
Обычно под термином «регенеративная медицина» понимают развивающиеся биомедицинские технологии, такие как генная терапия, клеточная терапия и инжиниринг тканей и органов. Более того, он также включает бесклеточные лекарственные размываемые подпорки или даже неразмываемые импланты, способствующие эндогенной регенерации. Более лаконичное определение регенеративной медицины — как «исцеляющее изнутри» — было предложено профессором Хелен Блау из Стэнфордского университета.
Первый логический вопрос, который возникает: «Для кого нам надо создавать человеческие органы?» Проблема нехватки человеческих органов для трансплантации является одной из критических и нерешенных проблем в клинической медицине. Более 114 тыс. человек ожидает органы для трансплантации в одних только Соединенных Штатах. Это классический случай так называемой неудовлетворенной и срочной медицинской потребности. Существующая паллиативная альтернатива трансплантации — диализ — очень дорог и не обеспечивает желаемое качество жизни, к тому же требует пожизненного использования иммуносупрессивных лекарств, таких как циклоспорин, для предотвращения отторжения пересаженных органов. Это лекарство, в свою очередь, подавляет иммунитет, делает людей более восприимчивыми к болезням и часто сопровождается онкозаболеваниями.
Принтинг органов — это новая парадигма в инженерии тканей и органов, основывающаяся на восходящем модульном бескаркасном подходе. Можно сказать, что у нее есть потенциал для того, чтобы превзойти классический каркасный нисходящий подход.
