Надрукуйте мені нову нирку
Коли органи пацієнта починають відмовляти, єдиним варіантом врятувати життя людини залишається трансплантація. Цей варіант непростий: донорських органів не вистачає, а це означає, що багато пацієнтів помирають у списках очікування. Навіть якщо збіг буде знайдено, імунна система реципієнта розпізнає клітини органу як чужорідні й атакує їх, що призводить до відторгнення.
Те, що ще п'ятнадцять років тому належало до галузі наукової фантастики, вже стає абсолютною реальністю. Йдеться про технологію 3D-біопринтингу або тривимірного друку людських органів. Технології, необхідні для цього підходу, останніми роками неухильно розвиваються, включно з можливістю друку кровоносних судин у тканинах.
Ідеальне рішення – взяти стовбурові клітини у пацієнта і використовувати їх для 3D-друку абсолютно нового органу. Мало того, що це можна зробити щоразу, коли необхідно, але оскільки вони складаються з власних клітин реципієнта, відторгнення органів відійшло б у минуле.
"Чорнило" для біопринтера має вигляд в'язкого гелю, з якого спочатку друкується тривимірна клітинна структура. Потім у пацієнта беруть зразки клітин шкіри, перепрограмують їх і перетворюють на стовбурові, заповнюючи роздруковану матрицю.
У результаті виходить жива тканина будь-якого потрібного органу. Причому з ДНК самого пацієнта, тож під час пересадки організм не сприйматиме її як чужорідну і не відторгатиме.
Офіційний слоган однієї з компаній, що розвиває цю технологію, звучить так: "Ми друкуємо життя. Шар за шаром".
Поки що біопринтери друкують тканини переважно для медичних досліджень. Щоб надрукувати працюючу донорську нирку і підготуватися до клінічних досліджень, за словами вчених, ще потрібно кілька років.
2021 року вчені з Гарвардського університету створили експериментальні біочорнила, які дадуть змогу заморожувати надруковані на 3D-принтері органи для подальшого зберігання. Їх можна буде зберігати в такому стані кілька місяців. Наразі, залежно від того, які матеріали використовували під час друку органів, вони можуть зберігатися від кількох годин до кількох днів з моменту створення.
Цього року команда вчених зі Стенфорда отримала федеральний контракт США на суму 26,3 мільйона доларів для біодруку функціональних людських сердець та імплантації їх живим свиням для перевірки життєздатності такої процедури. Ці тести є необхідним дослідженням на шляху до біодруку нових органів із наших власних клітин.
У світі щороку гине 25% пацієнтів, які потребують пересадки органу і не дочекалися її. Донорських органів катастрофічно не вистачає. Довгострокова мета дослідників – раз і назавжди вирішити проблему заміни органів. Найбільше потрібні печінка та нирки.