Надрукуйте мені нову нирку
Напечатайте мне новую почку.
Когда органы пациента начинают отказывать, единственным вариантом спасти жизнь человека остается трансплантация. Этот вариант непрост: донорских органов не хватает, а это означает, что многие пациенты умирают в списках ожидания. Даже если совпадение будет найдено, иммунная система реципиента распознает клетки органа как чужеродные и атакует их, что приводит к отторжению.
То, что еще пятнадцать лет назад относилось к области научной фантастики, уже становится абсолютной реальностью. Речь идет о технологии 3D-биопринтинга или трехмерной печати человеческих органов. Технологии, необходимые для этого подхода, в последние годы неуклонно развиваются, включая возможность печати кровеносные сосуды в тканях.
Идеальное решение – взять стволовые клетки у пациента и использовать их для 3D-печати совершенно нового органа. Мало того, что это можно сделать всякий раз, когда необходимо, но поскольку они состоят из собственных клеток реципиента, отторжение органов ушло бы в прошлое.
"Чернила" для биопринтера выглядят как вязкий гель, из которого сначала печатается трехмерная клеточная структура. Затем у пациента берут образцы клеток кожи, перепрограммируют их и превращают в стволовые, заполняя распечатанную матрицу.
В результате получается живая ткань любого нужного органа. Причем с ДНК самого пациента, так что при пересадке организм не будет воспринимать ее как чужеродную и отторгать.
Официальный слоган одной из компаний, развивающей эту технологию, звучит так: "Мы печатаем жизнь. Слой за слоем".
Пока что биопринтеры печатают ткани в основном для медицинских исследований. Чтобы напечатать работающую донорскую почку и подготовиться к клиническим исследованиям, по словам ученым, еще нужно несколько лет.
В 2021 году ученые из Гарвардского университета создали экспериментальные биочернила, которые позволят замораживать напечатанные на 3D-принтере органы для дальнейшего хранения. Их можно будет хранить в таком состоянии несколько месяцев. Сейчас, в зависимости от того, какие материалы использовались при печати органов, они могут храниться от нескольких часов до нескольких дней с момента создания.
В этом году команда ученых из Стэнфорда получила федеральный контракт США на сумму 26,3 миллиона долларов для биопечати функциональных человеческих сердец и имплантации их живым свиньям для проверки жизнеспособности такой процедуры. Эти тесты являются необходимым исследованием на пути к биопечати новых органов из наших собственных клеток.
В мире ежегодно погибает 25% пациентов, нуждающихся в пересадке органа и не дождавшиеся его. Донорских органов катастрофически не хватает. Долгосрочная цель исследователей – раз и навсегда решить проблему замены органов. Больше всего нужны печень и почки.