Ние се занимаваме с експерт, какви перспективи се отварят за човечеството чрез клетъчните технологии за 3D печат.
За първи път израелските учени успяха да отпечатват сърце от човешка тъкан с помощта на 3D принтер. Биолозите от университета в Тел Авив взеха мастни клетки от пациент, след което ги трансформираха в стволови клетки и отпечатаха орган с всички камери, камери и съдове. Те няма да го трансплантират на човек. Първо, моторът на пламъка не е отпечатан в пълен размер, но в миниатюрна скала - става въпрос за размера на череша. И второ, сърцето е способно да се свие, но не "знае как" да изпомпва кръв. Отпечатването на органи от собствените клетки на пациента е златната мечта на трансплантолозите. Първо, опашката от хора, които чакат смъртта на донора, за да спаси собствения си живот, ще изчезне. Второ, няма да има проблеми с отхвърлянето на донори на органи.
За коментар се обърнахме към Юсеф Хесуани, управляващ партньор на 3D решения за биопринтиране. Припомнете си, че изследователите на тази руска лаборатория бяха първите в света, които отпечатаха и трансплантираха панкреаса на лабораторна мишка.
„Пач“на сърцето
Юсеф Джорджевич, помогнете да оцените мащаба на събитието: наистина ли е научен пробив?
- Това е добър, достоен експеримент. Израелските колеги използваха технологията за печат на гел. Тоест, те не печатаха в чаша на Петри, а в специален контейнер, който съдържаше определен гел. Това е много интересен подход по отношение на създаването на сложен орган. Но, както можете да си представите, формата не винаги определя функцията. От гледна точка на оперативността на органа възникват много въпроси, на които може да се отговори, когато такива инженерни структури се трансплантират на животни. И още нещо - медиите не забелязват това, но статията се занимава с отпечатването на „лепенки“върху сърцето.
За първи път израелските учени успяха да отпечатват сърце от човешка тъкан с помощта на 3D принтер. Снимка: REUTERS.
Промоционално видео:
Какво е?
- Да речем, че има увредена област на сърдечната тъкан и тя трябва да бъде заменена. Технологията на кръпката предполага, че не е необходимо да се препечатва целия орган като цяло. Засегнатата зона се отстранява и на нейно място се прилага отпечатан пластир, който е необходим за възстановяване на функцията. Тоест, вече можем да говорим за практическото приложение на тази работа.
Пътят от мишката до човека
Но вие отпечатахте и трансплантирахте щитовидната жлеза на мишка през 2015 г. А отвън изглеждаше, че отглеждането на човешки органи е само на един хвърлей. Колко време ще отнеме да се стигне от мишки до хора?
- Все още не сме отпечатали човешката щитовидна жлеза по точно една причина: защото нямаме адекватен клетъчен материал. Това, което искам да кажа? В експериментите върху мишки използвахме ембрионални клетки. Естествено, не можем и не искаме да използваме ембриони за хората. И ако клетките на щитовидната жлеза са изолирани от възрастен пациент, тогава те растат много слабо - получаваме увеличение с 5-7 процента. Това абсолютно не е достатъчно! Но ако говорим за някои времеви хоризонти, тогава очакваме първите биопринтери за печат на органи в клиники да се появят през 2030 година. И засега се движим в съответствие с този график. Но трябва да направим резерва, че докато говорим за такива плоски органи като кожа и хрущял.
„Миналата година експериментирахте с биопечат на борда на Международната космическа станция. Доволни ли сте от резултатите?
- Липсата на гравитация ни позволява да създаваме по-сложни геометрични дизайни. Доволни сме от резултатите и тази година искаме да проведем още няколко експеримента на борда на МКС.
Лек за космически скорбут
Бихте ли разказали за най-вкусните изследвания?
- Първо, ние искаме да повторим експериментите върху отпечатването на човешка хрущялна тъкан и щитовидна жлеза на мишката с нулева гравитация на нашия биопринтер. Второ, обсъждаме съвместни експерименти с американски и израелски стартъпи за създаване на изкуствено месо в космоса. Те ще ни изпратят мускулни клетки и ние ще съберем триизмерни конструкции от тях. По време на космическите полети на дълги разстояния астронавтите няма да оцелеят само на консерви! В допълнение, ние ще работим върху създаването на триизмерни структури от бактерии, тъй като редица научни разработки показват, че бактериите активно образуват биофилми при условия на микрогравитация и стават резистентни към антибиотици за доста кратко време.
За какво е това изследване?
- Човечеството е на прага на една ера, когато ще напусне люлката си и ще отиде на други планети. Пилотираните полети до Марс са реалност за следващите 10 години. За нас е важно да моделираме възможното поведение на бактериите по време на полети на дълги разстояния, за да прогнозираме потенциални патологии. Ярък пример: човечеството не е знаело за съществуването на такава болест като скорбут, докато не започнат дълги морски пътешествия в ерата на големи географски открития. Има възможност по време на космически полети на дълги разстояния екипажите да се сблъскат и с нови патологии и заболявания.
Първият човек, който ще бъде трансплантиран, не е отпечатано сърце, а щитовидната жлеза
Има много лаборатории в света, които се занимават с биопечат, кой е по-близо до резултата? И къде сме в тази надпревара?
- Невъзможно е да се отпечатват всички видове органи; никоя лаборатория в света не прави това. Ясно е, че тези, които се занимават с плоски органи, са най-близо до клиничните изпитвания, имам предвид кожата и хрущяла. Ние не работим с кожни клетки, провеждаме такива експерименти с хрущялни клетки, но водещите лаборатории в тези области се намират в Япония и САЩ. Но по отношение на възстановяването на функцията на ниво организми, ние изпреварваме нашите колеги. Тук можете да цитирате нашите експерименти с щитовидната жлеза, както и нови магнитно-акустични технологии.
Разбирате ли кой орган ще бъде първият, който ще бъде отгледан и трансплантиран на хора?
- Според мен няма да е сърцето, а някои от органите на ендокринната система - щитовидната жлеза или панкреаса. Тоест онези органи, които произвеждат хормони. Първо, тъй като върху тях се извършват голямо количество изследвания по отношение на получаване на адекватен клетъчен материал - това е един от важните аспекти. И второ, тези органи имат доста проста вътрешна организация - няма сложна система от отделителни канали. Надяваме се, че можем да бъдем първите в света, които отпечатват и трансплантират човешки орган.
ЯРОСЛАВ КОРОБАТОВ